ＥＭＣ対策構造
【課題】セラミック層を有するノイズフィルターが複数の電線に沿った位置に配設されたＥＭＣ対策構造において、各電線のインピーダンスのばらつきを抑制すること。
【解決手段】ＥＭＣ対策構造は、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた構造になっている。ノイズフィルター１は、支持層１１、第１粘着層１３、セラミック層１５Ａ，１５Ｂ、および第２粘着層１７Ａ，１７Ｂを、この順序で積層した構造になっている。フラットケーブル２は、並列に配置された複数の電線２１を備えている。セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、セラミック板をランダムに割ることによって形成された複数のセラミック片が面状に配置された構造になっているものである。しかも、複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【解決手段】ＥＭＣ対策構造は、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた構造になっている。ノイズフィルター１は、支持層１１、第１粘着層１３、セラミック層１５Ａ，１５Ｂ、および第２粘着層１７Ａ，１７Ｂを、この順序で積層した構造になっている。フラットケーブル２は、並列に配置された複数の電線２１を備えている。セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、セラミック板をランダムに割ることによって形成された複数のセラミック片が面状に配置された構造になっているものである。しかも、複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック層を有するシート状ノイズフィルターを、複数の電線に沿った位置に配設することで、それら複数の電線におけるノイズの伝播を抑制する構造とされたＥＭＣ対策構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＭＣ対策構造として、フェライト層を有するシート状ノイズフィルターを、複数の電線に沿った位置に配設したものは、既に提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
具体的には、下記特許文献１には、フェライト層を有するノイズフィルターをフラットケーブルの表裏両面に取り付けることにより、電波の漏れや侵入を防止すること、信号に重畳するノイズを低減・除去することなどが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４０６３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたノイズフィルターが備えるフェライト層は、複数のフェライト片が規則的かつ隙間なく配列された構造になっている（例えば、特許文献１：図１５，図１６参照。）。
【０００６】
そのため、ノイズフィルターをフラットケーブルに対して取り付けた際、電線両端間のインピーダンスの抵抗成分（以下、単にインピーダンスともいう。）が、各電線毎にばらつきやすい、という問題があった。
【０００７】
より具体的には、フラットケーブルとほぼ等幅のフェライト層を有するシート状ノイズフィルターをフラットケーブルに取り付けた場合、フラットケーブルの幅方向両縁に近い電線ほど電線両端間のインピーダンスが低くなり、フラットケーブルの幅方向中央に近い電線ほど同インピーダンスが高くなる、という傾向があった。
【０００８】
そのため、この場合、フラットケーブルの幅方向両縁に近い電線ほどノイズ対策効果が弱くなってしまい、各電線のノイズ対策効果を均一にすることが容易ではない、という問題があった。
【０００９】
また、同じフラットケーブルに対して同じノイズフィルターを取り付けた場合であっても、その取り付け位置がいくらかずれたり傾いたりすると、そのずれや傾きに応じて電線両端間のインピーダンスに変化が生じるため、ノイズフィルター装着後のフラットケーブルの特性に個体差が生じる要因となっていた。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、セラミック層を有するノイズフィルターが複数の電線に沿った位置に配設されたＥＭＣ対策構造において、各電線のインピーダンスのばらつきを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明において採用した構成について説明する。
本発明のＥＭＣ対策構造は、複数の電線と、磁性体または誘電体のいずれかであるセラミック材料によって形成されたセラミック層を有するシート状のノイズフィルターとを備え、前記ノイズフィルターが前記複数の電線に沿った位置に配設された構造とされたＥＭＣ対策構造であって、前記セラミック層は、複数のセラミック片が面状に配置された構造になっており、前記複数のセラミック片は、前記セラミック材料によって形成されたセラミック板と、可撓性シートとを、粘着材料を介して貼り合わせることによって積層体を形成してから、前記積層体に外力を加えて前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、前記セラミック層のかさ密度を、割られる前の前記セラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあることを特徴とする。
【００１２】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、セラミック層が、セラミック板を割ることによって形成された複数のセラミック片で構成されている。しかも、その割り方がランダムに割ってあり、かつ、セラミック層のかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【００１３】
このように構成されたＥＭＣ対策構造においては、ノイズフィルターに設けられたセラミック片がランダムに割られたものとなっている。そのため、セラミック層と複数の電線との相対的な位置や向きを変えた際にも、電線両端間のインピーダンスは各電線とも大きく変化することがなく、また、セラミック層の中央部付近に配設された電線か周縁部付近に配設された電線かを問わず、各電線とも電線両端間のインピーダンスは同程度になり、電線毎のばらつきは抑制される。
【００１４】
具体例を交えて説明すれば、例えば、四角形のセラミック片が規則正しく配列された構造とされたセラミック層の場合、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致するか否かにより、電線両端間のインピーダンスに変化が生じる。
【００１５】
また、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致する場合、ある電線はセラミック片間の境界に近い位置を維持したまま延びる一方、別の電線はセラミック片間の境界から離れた位置を維持したまま延びることになる。そのため、このようなこともインピーダンスのばらつきを発生させる要因となる。
【００１６】
この点、セラミック片がランダムに割ってあると、電線に対するセラミック層の向きをどのように変えても、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致する状態にはならない。そのため、セラミック層の向きによらず、各電線とセラミック片間の境界との関係は均質なものとなり、電線両端間のインピーダンスのばらつきが抑制される。
【００１７】
また、セラミック層のかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあると、電線両端間のインピーダンスが各電線毎に大きくばらつくことがない。この事実は、本件発明者が数多くの試験を重ねる中で見いだしたものである。
【００１８】
ちなみに、かさ密度を０．８７％未満しか低下させていない場合は、セラミック層の特性がバルクのセラミック焼結体に近くなるので、セラミック層の中央部付近に配線された電線と周縁部付近に配線された電線とで、電線両端間のインピーダンスは電線毎にばらつきやすくなる傾向がある。一方、かさ密度を１５．２％超過まで低下させると、セラミック層の空隙率が過剰に高くなり、その結果、セラミック層によるＥＭＣ対策効果が弱まってしまうので好ましくない。
【００１９】
したがって、本発明においては、上記のような傾向を踏まえて、上述したとおりの特徴的な構成を採用したのであり、その結果、本発明によれば、セラミック層の中央部付近に沿って配線された電線と、セラミック層の周縁部付近に沿って配線された電線とで、それらの電線について、電線両端間のインピーダンスのばらつきを抑制することができるのである。
【００２０】
なお、以上説明した本発明のＥＭＣ対策構造は、さらに次のように構成されていてもよい。
まず、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記ノイズフィルターは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）、またはフラットケーブルのいずれかを取り付け対象として、前記取り付け対象の表裏両面のうち、いずれか一方または両方に取り付けられることにより、前記取り付け対象が備える前記複数の電線に沿った位置に配設されていると好ましい。
【００２１】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、ＦＰＣ、ＦＦＣ、またはフラットケーブルを対象としてＥＭＣ対策を施すことができ、その際、それらが備える各電線のインピーダンスのばらつきを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記セラミック材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、フェロックスプレーナ系フェライト、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナのいずれかであると好ましい。
【００２３】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、またはフェロックスプレーナ系フェライトが、磁性体として良好な性能を発揮する。また、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナが、誘電体として良好な性能を発揮する。したがって、これら以外のセラミック材料でセラミック層を形成した場合に比べ、より優れたＥＭＣ対策効果を得ることができる。
【００２４】
また、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記複数のセラミック片は、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通して前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通す際には、前記複数回それぞれで前記圧延ロールに対する向きを変えて前記圧延ロール間に通されていると好ましい。
【００２５】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、きわめて簡単な手法で、ランダムに割られたセラミック片を得ることができるので、他の面倒な手法でセラミック板を割る場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記粘着材料が、熱可塑性の粘着材料であり、前記複数のセラミック片の間にある隙間は、加熱によって前記粘着材料を軟化させた状態で前記積層体に外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って前記粘着材料が硬化することで、前記隙間が形成された状態が維持されていると好ましい。
【００２７】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、きわめて簡単な手法で、セラミック片間に所期の隙間を形成することができるので、他の面倒な手法でセラミック片間に隙間を形成する場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＥＭＣ対策構造を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線切断面における内部構造を示す説明図。
【図２】（ａ）はノイズフィルターの正面図、（ｂ）は一部が破断されて内部構造が併記されたノイズフィルターの平面図、（ｃ）はセラミック層の拡大平面図。
【図３】（ａ）はセラミック層に対する圧延処理方法を示す説明図、（ｂ）はノイズフィルターの一部を拡大して示した断面図。
【図４】（ａ）は密度低下率０％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率０．６５％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図５】（ａ）は密度低下率０．８７％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率１０．３％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図６】（ａ）は密度低下率１５．２％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率２３．４％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図７】セラミック層の中央部と周縁部における特性変化の違いに関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
［ＥＭＣ対策構造の概要］
以下に説明するＥＭＣ対策構造は、図１（ａ）および同図（ｂ）に示すように、ノイズフィルター１とフラットケーブル２によって構成されるもので、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた構造になっている。
【００３０】
これらのうち、ノイズフィルター１は、図２（ａ）および同図（ｂ）に示すように、支持層１１、第１粘着層１３、セラミック層１５Ａ，１５Ｂ、および第２粘着層１７Ａ，１７Ｂを、この順序で積層した構造になっている。また、フラットケーブル２は、図１（ｂ）に示したとおり、並列に配置された複数の電線２１を備え、それらの電線２１が樹脂製の被覆部２３で覆われた構造になっている。
【００３１】
第１粘着層１３は、支持層１１の一方の面を全面にわたって覆っており、図１（ｂ）に示したように、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた際には、支持層１１の一端内周側にある第１粘着層１３を支持層１１の他端外周側に粘着させることで、ノイズフィルター１を環状にした状態を維持することができる。
【００３２】
また、このようにノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれると、セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、図１（ｂ）に示したように、フラットケーブル２を表裏から挟み込む位置に配置される。このとき、第２粘着層１７Ａ，１７Ｂが、フラットケーブル２に粘着することで、ノイズフィルター１がフラットケーブル２に対して固定されることになる。
【００３３】
次に、ノイズフィルター１が備える各層の構造について、さらに詳しく説明する。ノイズフィルター１が備える各層のうち、支持層１１は、厚さ０．０５ｍｍのＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムで形成されている。
【００３４】
また、第１粘着層１３と第２粘着層１７Ａ，１７Ｂは、アクリル樹脂系の両面粘着テープで形成されており、その厚さは、第１粘着層１３が０．０３５ｍｍ、第２粘着層１７Ａ，１７Ｂが０．０３ｍｍになっている。
【００３５】
また、セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、薄板状のフェライト焼結体（本実施形態の場合、長さ２２ｍｍ×幅１４ｍｍ×厚さ０．３ｍｍ。）によって形成されたもので、このセラミック層１５Ａ，１５Ｂは、図２（ｃ）に例示するように、不規則な形状を持つ複数のセラミック片３１が面状に配置された構造になっている。
【００３６】
このような構造のセラミック層１５Ａ，１５Ｂは、セラミック層１５Ａ，１５Ｂとなる薄板状のフェライト焼結体と、支持層１１となるＰＥＴフィルムとを、第１粘着層１３となる両面粘着テープを介して貼り合わせることにより、中間製品となる積層体１Ａを形成してから、この積層体１Ａに外力を加えてフェライト焼結体をランダムに割ることによって形成することができる。
【００３７】
本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、積層体１Ａを厚さ３ｍｍのゴムシート４１，４３で挟み込んでから、それらを２軸のロール４５，４７（本実施形態においては直径５０ｍｍのロールを使用。）の間に通して圧延することにより、フェライト焼結体をランダムに割った。
【００３８】
このとき、フェライト焼結体の割れ方をより均一にするには、ロール４５，４７の間隔については、圧延対象物の総厚に対して８０％以下に設定すると好ましく、また、圧延方向については、少なくとも直交する二方向それぞれについて５回以上はロール４５，４７間に通すと好ましい。
【００３９】
また、ロール４５，４７については、ゴムコートされたものを利用すると作業性が上がるので好ましい。このような圧延処理を施すことで、図２（ｃ）に例示したような不規則な形状を持つ複数のセラミック片３１が形成され、所期のセラミック層１５Ａ，１５Ｂを得ることができる。
【００４０】
圧延直後、複数のセラミック片３１は、第１粘着層１３となる両面粘着テープの粘着力により、積層体１Ａ上に保持されているが、その後、さらに、セラミック層１５Ａ，１５Ｂと同寸法の第２粘着層１７Ａ，１７Ｂによって覆われ、これにより、図２（ａ）に示したような構造のノイズフィルター１が完成することになる。
【００４１】
また、図３（ａ）に示すような方法で積層体１Ａの圧延を行うと、上述したような複数のセラミック片３１を形成することができるが、こうして形成された複数のセラミック片３１間には、図３（ｂ）に示すような隙間３３が形成される。
【００４２】
この隙間３３の大きさは、積層体１Ａの圧延条件を変えると変化し、例えば、圧延時に積層体１Ａに作用する荷重が大きくなるほど隙間３３は大きくなる傾向がある。あるいは、例えば、表面のタック性が異なるゴムシート４１，４３を利用するなど、ゴムシート４１，４３の摩擦係数を変えても、ＰＥＴフィルム側とフェライト焼結体側で圧延方向への力の差が生じるので、フェライト焼結体が割られた後に形成される隙間３３の大きさに影響が現れる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、第１粘着層１３が熱可塑性樹脂で形成されており、しかも、圧延の際には、加熱されたロール４５，４７で圧延を行っているので、圧延時に第１粘着層１３が変形しやすくなっており、これにより、隙間３３が拡大しやすくなっている。このような加熱によって拡大させた隙間３３は、第１粘着層１３から放熱すれば、そのまま維持されることになるので、容易に隙間３３ができた状態を保つことができる。
【００４４】
以上のような方法で、隙間３３の大きさを制御することができ、これにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を変えることができる。
［ノイズフィルターの性能とセラミック層のかさ密度との関係］
次に、ノイズフィルター１の性能とセラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度との関係を調べるため、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を変更した複数のサンプルを作成し、それらのサンプルについて、ノイズフィルターとしての性能を測定してみた。
【００４５】
より具体的には、各サンプルをフラットケーブル２に巻き付けて、図１（ａ）に示したとおりのＥＭＣ対策構造を形成した。そして、フラットケーブル２の一方の縁にある電線２１、中央にある電線２１、他方の縁にある電線２１を、それぞれ電線Ａ，Ｂ，Ｃとして、それら電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンス（抵抗成分）を測定した。
【００４６】
各電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンスは、インピーダンス・マテリアル・アナライザ（アジレントテクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）で測定した。この測定で、各電線Ａ，Ｂ，Ｃに与える交流信号の周波数を１００〜５００ＭＨｚにわたって変動させ、そのときの電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンスの抵抗成分の変化を測定した。
【００４７】
また、サンプルについては、セラミック層１５Ａ，１５Ｂが割られていないもの（試料１、真密度５．２４ｇ／ｃｍ3）、セラミック層１５Ａ，１５Ｂを割ってかさ密度を０．６５％低下させたもの（試料２）、同じくかさ密度を０．８７％低下させたもの（試料３）、同じくかさ密度を１０．３％低下させたもの（試料４）、同じくかさ密度を１５．２％低下させたもの（試料５）を用意し、さらに、上記試料１と同じセラミック材料からなる粉末をマトリクス樹脂中に充填した磁性シート（試料６，かさ密度２３．４％低下）を用意した。
【００４８】
これら各試料の測定結果を図４〜図６のグラフに示す。図４（ａ）が試料１、図４（ｂ）が試料２、図５（ａ）が試料３，図５（ｂ）が試料４，図６（ａ）が試料５，図６（ｂ）が試料６に対応するグラフである。
【００４９】
図４（ａ）を見ると明らかなように、セラミック層１５Ａ，１５Ｂが割られていない試料１は、セラミック層の中央部付近に配線された電線Ｂのインピーダンスが高くなるが、その割りには電線Ａ，Ｃのインピーダンスが低く、その差が大きくなる。より具体的には、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約３２．４％も低下している（電線Ｂ：１３．０３Ω、電線Ｃ：８．８２Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）。
【００５０】
そのため、このような特性のノイズフィルター１では、フラットケーブル２に対する相対的な位置がフラットケーブル２の幅方向について僅かにずれるだけでも、フラットケーブル２が有する複数の電線２１かかる負荷が顕著に変化し、同様のＥＭＣ対策構造であってもＥＭＣ対策効果に個体差が生じやすくなる。
【００５１】
一方、図６（ｂ）を見ると明らかなように、上記試料１と同じセラミック材料からなる粉末をマトリクス樹脂中に充填した試料６は、電線Ａ，Ｂ，Ｃともにほぼ同様の特性を示す点でばらつきは小さいといえる。より具体的には、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大でも約７．２％しか低下していない（電線Ａ：１８．６３Ω、電線Ｂ：２０．０８Ω、いずれも５００ＭＨｚ。）。しかし、試料６の場合、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大でも１８．６〜２０．１Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と低い数値を示し、そのＥＭＣ対策効果は弱いものとなっている。
【００５２】
つまり、試料１は比較的ＥＭＣ対策効果が大きいものの、フラットケーブルに対する取り付け位置が変わることで特性が変化しやすく、ＥＭＣ対策構造の性能にばらつきが出やすいという問題があり、一方、試料６はフラットケーブルに対する取り付け位置が変わっても特性が変化しにくいので、ＥＭＣ対策構造の性能にばらつきが出にくいものの、ＥＭＣ対策効果が小さいという問題がある。
【００５３】
したがって、このような事情から、本発明においては、ばらつきの幅が試料６と同等以下に抑制されていること、および、試料６よりもＥＭＣ対策効果が大きくなること、以上２点を満足するものであれば、試料１や試料６を利用したＥＭＣ対策構造よりも優れた性能を発揮できるものと判断した。
【００５４】
このような観点で試料２〜５を見ると、試料２の場合、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約１８．１％低下しており（電線Ｂ：９．９８Ω、電線Ｃ：８．１７Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）、試料１よりはばらつきが抑制されているものの、試料６には及ばなかった。
【００５５】
一方、試料３の場合、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約６．６％しか低下しておらず（電線Ａ：５．３８Ω、電線Ｂ：５．０３Ω、いずれも１２５ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で５２．９６〜５４．５２Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５６】
同様に、試料４の場合、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約７．２％しか低下しておらず（電線Ａ：１７．９７Ω、電線Ｂ：１９．３７Ω、いずれも２００ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で３６．５２〜３８．０７Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５７】
さらに同様に、試料５の場合も、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約５％しか低下しておらず（電線Ｃ：１．９４Ω、電線Ｂ：２．０５Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で３４．４２〜３５．９４Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５８】
したがって、この実験結果からは、試料３〜５のように、複数のセラミック片３１の間に隙間３３を形成することにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあると、試料６のような磁性シートと同等以上に、複数の電線の両端間のインピーダンスについて、それらのばらつきを抑制でき、かつ、試料６のような磁性シート以上に、各電線のインピーダンスを平均的に高めてＥＭＣ対策効果を大きくすることができる、といえる。
【００５９】
なお、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度をいくらか低下させることにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央と周縁で、その付近に配線される電線のインピーダンスについて、そのばらつきを抑制できるのは、次のような理由によるものと推察している。
【００６０】
すなわち、図７（ａ）〜同図（ｄ）に示すように、セラミック片３１の近傍に電線２１が存在する場合、セラミック片３１内部の磁束φ（Ｗｂ）は、下記の数式（１）で表される値になる。
【００６１】
φ＝Ｆｍ／（Ｒｍｃ＋Ｒｍａ）…（１）
この数式（１）中、φはフェライト内部の磁束（Ｗｂ）、Ｆｍは起磁力（ＡＴ）［ただし、Ｆｍ＝ＮＩ、Ｎ：巻き数、Ｉ：電流］、Ｒｍｃ＝Ｌｃ／μｃＳｃはフェライトの磁気抵抗（ＡＴ／Ｗｂ）［ただし、Ｒｍｃ＝Ｌｃ／μｃＳｃ、Ｌｃ：磁路長、μｃ：透磁率、Ｓｃ：断面積］、Ｒｍａ＝Ｌａ／μａＳａは空気中の磁気抵抗（ＡＴ／Ｗｂ）［ただし、Ｌａ：磁路長、μａ：透磁率、Ｓａ：断面積］である。
【００６２】
フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃについては、透磁率μｃが空気中の透磁率μａに比べ数百倍であるため、Ｒｍａ値の影響が大きい状態にある。また、フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃに関し、断面積Ｓｃ、透磁率μｃは一定であり、隙間３３が増えることで磁路長Ｌｃは大きくなるため、磁路長Ｌｃが大きくなるほどフェライトの磁気抵抗Ｒｍｃの値が増加してゆく。そして、起磁力Ｆｍも一定であることから、フェライト内部の磁束φは、図７（ｅ）に例示するような、フェライトの磁気抵抗Ｒｍａの値のみが大きくなってゆく反比例の曲線となる。
【００６３】
セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央部付近（図７（ａ）および同図（ｃ））と周縁部付近（図７（ｂ）および同図（ｄ））とを比較すると、フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃの比率が大きい中央部ほど、空気中の磁気抵抗Ｒｍａの比率が大きい周縁部に比べ、内部磁束の低下影響を受けやすく、電線２１への影響が大きい。
【００６４】
そのため、結果的に中央部特性の方が周縁部特性に比べ、特性低下が大きく、その分、中央部付近と周縁部付近で特性が近づいてゆくことになり、中央部特性と周縁部特性のばらつきが解消されるものと考えられる。
【００６５】
［効果］
以上説明したとおり、上記ＥＭＣ対策構造によれば、ノイズフィルター１に設けられたセラミック層１５Ａ，１５ｂが、セラミック板を割ることによって形成された複数のセラミック片３１で構成され、しかも、その割り方がランダムに割ってあって、かつ、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【００６６】
したがって、バルクの薄板状セラミック焼結体からなるノイズフィルターを利用した場合に比べ、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央部付近に沿って配線された電線２１と、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの周縁部付近に沿って配線された電線２１とで、それらの電線２１について、電線両端間のインピーダンスのばらつきを抑制することができ、しかも、磁性粉末を樹脂材料に充填してなるノイズフィルターを利用した場合に比べ、ＥＭＣ対策効果を向上させることができる。
【００６７】
また、上記ＥＭＣ対策構造において、複数のセラミック片３１は、積層体１Ａを複数回にわたって一対のロール４５，４７間に通してセラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、積層体１Ａを複数回にわたって一対のロール４５，４７間に通す際には、複数回それぞれでロール４５，４７に対する向きを変えてロール４５，４７間に通されているので、他の面倒な手法でセラミック板を割る場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００６８】
さらに、上記ＥＭＣ対策構造において、セラミック片３１の間にある隙間３３は、加熱によって第１粘着層１３を軟化させた状態で積層体１Ａに外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って第１粘着層１３が硬化することで、隙間３３が形成された状態が維持されている。したがって、きわめて簡単な手法で、セラミック片３１間に所期の隙間３３を形成することができるので、他の面倒な手法でセラミック片間に隙間を形成する場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００６９】
［変形例等］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
【００７０】
例えば、上記実施形態では、複数の電線についての具体例として、フラットケーブル２が備える電線２１を例示したが、上記のようなノイズフィルター１は、フラットケーブル２以外のものと組み合わせることもでき、この場合でも、本発明のＥＭＣ対策構造を構成することができる。具体的には、上記ノイズフィルター１をＦＰＣやＦＦＣと組み合わせてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、フラットケーブル２の表裏両面に、セラミック層１５Ａ，１５Ｂを配置する例を示したが、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのいずれか一方だけがフラットケーブル２の片面に設けてあってもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態では、セラミック層１５Ａ，１５Ｂをフェライトで構成する例を示したが、フェライトのような磁性体の他、誘電体に相当するセラミック層を設けてあってもよい。ちなみに、磁性体を設ける場合であれば、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、またはフェロックスプレーナ系フェライトなどが好適である。また、誘電体を設ける場合であれば、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナなどが好適である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・ノイズフィルター、１Ａ・・・積層体、２・・・フラットケーブル、１１・・・支持層、１３・・・第１粘着層、１５Ａ，１５Ｂ・・・セラミック層、１７Ａ，１７Ｂ・・・第２粘着層、２１・・・電線、２３・・・被覆部、３１・・・セラミック片、３３・・・隙間、４１，４３・・・ゴムシート、４５，４７・・・ロール。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック層を有するシート状ノイズフィルターを、複数の電線に沿った位置に配設することで、それら複数の電線におけるノイズの伝播を抑制する構造とされたＥＭＣ対策構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＭＣ対策構造として、フェライト層を有するシート状ノイズフィルターを、複数の電線に沿った位置に配設したものは、既に提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
具体的には、下記特許文献１には、フェライト層を有するノイズフィルターをフラットケーブルの表裏両面に取り付けることにより、電波の漏れや侵入を防止すること、信号に重畳するノイズを低減・除去することなどが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４０６３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたノイズフィルターが備えるフェライト層は、複数のフェライト片が規則的かつ隙間なく配列された構造になっている（例えば、特許文献１：図１５，図１６参照。）。
【０００６】
そのため、ノイズフィルターをフラットケーブルに対して取り付けた際、電線両端間のインピーダンスの抵抗成分（以下、単にインピーダンスともいう。）が、各電線毎にばらつきやすい、という問題があった。
【０００７】
より具体的には、フラットケーブルとほぼ等幅のフェライト層を有するシート状ノイズフィルターをフラットケーブルに取り付けた場合、フラットケーブルの幅方向両縁に近い電線ほど電線両端間のインピーダンスが低くなり、フラットケーブルの幅方向中央に近い電線ほど同インピーダンスが高くなる、という傾向があった。
【０００８】
そのため、この場合、フラットケーブルの幅方向両縁に近い電線ほどノイズ対策効果が弱くなってしまい、各電線のノイズ対策効果を均一にすることが容易ではない、という問題があった。
【０００９】
また、同じフラットケーブルに対して同じノイズフィルターを取り付けた場合であっても、その取り付け位置がいくらかずれたり傾いたりすると、そのずれや傾きに応じて電線両端間のインピーダンスに変化が生じるため、ノイズフィルター装着後のフラットケーブルの特性に個体差が生じる要因となっていた。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、セラミック層を有するノイズフィルターが複数の電線に沿った位置に配設されたＥＭＣ対策構造において、各電線のインピーダンスのばらつきを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明において採用した構成について説明する。
本発明のＥＭＣ対策構造は、複数の電線と、磁性体または誘電体のいずれかであるセラミック材料によって形成されたセラミック層を有するシート状のノイズフィルターとを備え、前記ノイズフィルターが前記複数の電線に沿った位置に配設された構造とされたＥＭＣ対策構造であって、前記セラミック層は、複数のセラミック片が面状に配置された構造になっており、前記複数のセラミック片は、前記セラミック材料によって形成されたセラミック板と、可撓性シートとを、粘着材料を介して貼り合わせることによって積層体を形成してから、前記積層体に外力を加えて前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、前記セラミック層のかさ密度を、割られる前の前記セラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあることを特徴とする。
【００１２】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、セラミック層が、セラミック板を割ることによって形成された複数のセラミック片で構成されている。しかも、その割り方がランダムに割ってあり、かつ、セラミック層のかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【００１３】
このように構成されたＥＭＣ対策構造においては、ノイズフィルターに設けられたセラミック片がランダムに割られたものとなっている。そのため、セラミック層と複数の電線との相対的な位置や向きを変えた際にも、電線両端間のインピーダンスは各電線とも大きく変化することがなく、また、セラミック層の中央部付近に配設された電線か周縁部付近に配設された電線かを問わず、各電線とも電線両端間のインピーダンスは同程度になり、電線毎のばらつきは抑制される。
【００１４】
具体例を交えて説明すれば、例えば、四角形のセラミック片が規則正しく配列された構造とされたセラミック層の場合、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致するか否かにより、電線両端間のインピーダンスに変化が生じる。
【００１５】
また、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致する場合、ある電線はセラミック片間の境界に近い位置を維持したまま延びる一方、別の電線はセラミック片間の境界から離れた位置を維持したまま延びることになる。そのため、このようなこともインピーダンスのばらつきを発生させる要因となる。
【００１６】
この点、セラミック片がランダムに割ってあると、電線に対するセラミック層の向きをどのように変えても、セラミック片間の境界が延びる方向と複数の電線の延びる方向が一致する状態にはならない。そのため、セラミック層の向きによらず、各電線とセラミック片間の境界との関係は均質なものとなり、電線両端間のインピーダンスのばらつきが抑制される。
【００１７】
また、セラミック層のかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあると、電線両端間のインピーダンスが各電線毎に大きくばらつくことがない。この事実は、本件発明者が数多くの試験を重ねる中で見いだしたものである。
【００１８】
ちなみに、かさ密度を０．８７％未満しか低下させていない場合は、セラミック層の特性がバルクのセラミック焼結体に近くなるので、セラミック層の中央部付近に配線された電線と周縁部付近に配線された電線とで、電線両端間のインピーダンスは電線毎にばらつきやすくなる傾向がある。一方、かさ密度を１５．２％超過まで低下させると、セラミック層の空隙率が過剰に高くなり、その結果、セラミック層によるＥＭＣ対策効果が弱まってしまうので好ましくない。
【００１９】
したがって、本発明においては、上記のような傾向を踏まえて、上述したとおりの特徴的な構成を採用したのであり、その結果、本発明によれば、セラミック層の中央部付近に沿って配線された電線と、セラミック層の周縁部付近に沿って配線された電線とで、それらの電線について、電線両端間のインピーダンスのばらつきを抑制することができるのである。
【００２０】
なお、以上説明した本発明のＥＭＣ対策構造は、さらに次のように構成されていてもよい。
まず、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記ノイズフィルターは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）、またはフラットケーブルのいずれかを取り付け対象として、前記取り付け対象の表裏両面のうち、いずれか一方または両方に取り付けられることにより、前記取り付け対象が備える前記複数の電線に沿った位置に配設されていると好ましい。
【００２１】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、ＦＰＣ、ＦＦＣ、またはフラットケーブルを対象としてＥＭＣ対策を施すことができ、その際、それらが備える各電線のインピーダンスのばらつきを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記セラミック材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、フェロックスプレーナ系フェライト、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナのいずれかであると好ましい。
【００２３】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、またはフェロックスプレーナ系フェライトが、磁性体として良好な性能を発揮する。また、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナが、誘電体として良好な性能を発揮する。したがって、これら以外のセラミック材料でセラミック層を形成した場合に比べ、より優れたＥＭＣ対策効果を得ることができる。
【００２４】
また、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記複数のセラミック片は、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通して前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通す際には、前記複数回それぞれで前記圧延ロールに対する向きを変えて前記圧延ロール間に通されていると好ましい。
【００２５】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、きわめて簡単な手法で、ランダムに割られたセラミック片を得ることができるので、他の面倒な手法でセラミック板を割る場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明のＥＭＣ対策構造において、前記粘着材料が、熱可塑性の粘着材料であり、前記複数のセラミック片の間にある隙間は、加熱によって前記粘着材料を軟化させた状態で前記積層体に外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って前記粘着材料が硬化することで、前記隙間が形成された状態が維持されていると好ましい。
【００２７】
このように構成されたＥＭＣ対策構造によれば、きわめて簡単な手法で、セラミック片間に所期の隙間を形成することができるので、他の面倒な手法でセラミック片間に隙間を形成する場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＥＭＣ対策構造を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線切断面における内部構造を示す説明図。
【図２】（ａ）はノイズフィルターの正面図、（ｂ）は一部が破断されて内部構造が併記されたノイズフィルターの平面図、（ｃ）はセラミック層の拡大平面図。
【図３】（ａ）はセラミック層に対する圧延処理方法を示す説明図、（ｂ）はノイズフィルターの一部を拡大して示した断面図。
【図４】（ａ）は密度低下率０％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率０．６５％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図５】（ａ）は密度低下率０．８７％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率１０．３％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図６】（ａ）は密度低下率１５．２％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ、（ｂ）は密度低下率２３．４％の場合の周波数とインピーダンスの関係を示すグラフ。
【図７】セラミック層の中央部と周縁部における特性変化の違いに関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
［ＥＭＣ対策構造の概要］
以下に説明するＥＭＣ対策構造は、図１（ａ）および同図（ｂ）に示すように、ノイズフィルター１とフラットケーブル２によって構成されるもので、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた構造になっている。
【００３０】
これらのうち、ノイズフィルター１は、図２（ａ）および同図（ｂ）に示すように、支持層１１、第１粘着層１３、セラミック層１５Ａ，１５Ｂ、および第２粘着層１７Ａ，１７Ｂを、この順序で積層した構造になっている。また、フラットケーブル２は、図１（ｂ）に示したとおり、並列に配置された複数の電線２１を備え、それらの電線２１が樹脂製の被覆部２３で覆われた構造になっている。
【００３１】
第１粘着層１３は、支持層１１の一方の面を全面にわたって覆っており、図１（ｂ）に示したように、ノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれた際には、支持層１１の一端内周側にある第１粘着層１３を支持層１１の他端外周側に粘着させることで、ノイズフィルター１を環状にした状態を維持することができる。
【００３２】
また、このようにノイズフィルター１がフラットケーブル２の外周に巻かれると、セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、図１（ｂ）に示したように、フラットケーブル２を表裏から挟み込む位置に配置される。このとき、第２粘着層１７Ａ，１７Ｂが、フラットケーブル２に粘着することで、ノイズフィルター１がフラットケーブル２に対して固定されることになる。
【００３３】
次に、ノイズフィルター１が備える各層の構造について、さらに詳しく説明する。ノイズフィルター１が備える各層のうち、支持層１１は、厚さ０．０５ｍｍのＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムで形成されている。
【００３４】
また、第１粘着層１３と第２粘着層１７Ａ，１７Ｂは、アクリル樹脂系の両面粘着テープで形成されており、その厚さは、第１粘着層１３が０．０３５ｍｍ、第２粘着層１７Ａ，１７Ｂが０．０３ｍｍになっている。
【００３５】
また、セラミック層１５Ａ，１５Ｂは、薄板状のフェライト焼結体（本実施形態の場合、長さ２２ｍｍ×幅１４ｍｍ×厚さ０．３ｍｍ。）によって形成されたもので、このセラミック層１５Ａ，１５Ｂは、図２（ｃ）に例示するように、不規則な形状を持つ複数のセラミック片３１が面状に配置された構造になっている。
【００３６】
このような構造のセラミック層１５Ａ，１５Ｂは、セラミック層１５Ａ，１５Ｂとなる薄板状のフェライト焼結体と、支持層１１となるＰＥＴフィルムとを、第１粘着層１３となる両面粘着テープを介して貼り合わせることにより、中間製品となる積層体１Ａを形成してから、この積層体１Ａに外力を加えてフェライト焼結体をランダムに割ることによって形成することができる。
【００３７】
本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、積層体１Ａを厚さ３ｍｍのゴムシート４１，４３で挟み込んでから、それらを２軸のロール４５，４７（本実施形態においては直径５０ｍｍのロールを使用。）の間に通して圧延することにより、フェライト焼結体をランダムに割った。
【００３８】
このとき、フェライト焼結体の割れ方をより均一にするには、ロール４５，４７の間隔については、圧延対象物の総厚に対して８０％以下に設定すると好ましく、また、圧延方向については、少なくとも直交する二方向それぞれについて５回以上はロール４５，４７間に通すと好ましい。
【００３９】
また、ロール４５，４７については、ゴムコートされたものを利用すると作業性が上がるので好ましい。このような圧延処理を施すことで、図２（ｃ）に例示したような不規則な形状を持つ複数のセラミック片３１が形成され、所期のセラミック層１５Ａ，１５Ｂを得ることができる。
【００４０】
圧延直後、複数のセラミック片３１は、第１粘着層１３となる両面粘着テープの粘着力により、積層体１Ａ上に保持されているが、その後、さらに、セラミック層１５Ａ，１５Ｂと同寸法の第２粘着層１７Ａ，１７Ｂによって覆われ、これにより、図２（ａ）に示したような構造のノイズフィルター１が完成することになる。
【００４１】
また、図３（ａ）に示すような方法で積層体１Ａの圧延を行うと、上述したような複数のセラミック片３１を形成することができるが、こうして形成された複数のセラミック片３１間には、図３（ｂ）に示すような隙間３３が形成される。
【００４２】
この隙間３３の大きさは、積層体１Ａの圧延条件を変えると変化し、例えば、圧延時に積層体１Ａに作用する荷重が大きくなるほど隙間３３は大きくなる傾向がある。あるいは、例えば、表面のタック性が異なるゴムシート４１，４３を利用するなど、ゴムシート４１，４３の摩擦係数を変えても、ＰＥＴフィルム側とフェライト焼結体側で圧延方向への力の差が生じるので、フェライト焼結体が割られた後に形成される隙間３３の大きさに影響が現れる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、第１粘着層１３が熱可塑性樹脂で形成されており、しかも、圧延の際には、加熱されたロール４５，４７で圧延を行っているので、圧延時に第１粘着層１３が変形しやすくなっており、これにより、隙間３３が拡大しやすくなっている。このような加熱によって拡大させた隙間３３は、第１粘着層１３から放熱すれば、そのまま維持されることになるので、容易に隙間３３ができた状態を保つことができる。
【００４４】
以上のような方法で、隙間３３の大きさを制御することができ、これにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を変えることができる。
［ノイズフィルターの性能とセラミック層のかさ密度との関係］
次に、ノイズフィルター１の性能とセラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度との関係を調べるため、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を変更した複数のサンプルを作成し、それらのサンプルについて、ノイズフィルターとしての性能を測定してみた。
【００４５】
より具体的には、各サンプルをフラットケーブル２に巻き付けて、図１（ａ）に示したとおりのＥＭＣ対策構造を形成した。そして、フラットケーブル２の一方の縁にある電線２１、中央にある電線２１、他方の縁にある電線２１を、それぞれ電線Ａ，Ｂ，Ｃとして、それら電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンス（抵抗成分）を測定した。
【００４６】
各電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンスは、インピーダンス・マテリアル・アナライザ（アジレントテクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ）で測定した。この測定で、各電線Ａ，Ｂ，Ｃに与える交流信号の周波数を１００〜５００ＭＨｚにわたって変動させ、そのときの電線Ａ，Ｂ，Ｃのインピーダンスの抵抗成分の変化を測定した。
【００４７】
また、サンプルについては、セラミック層１５Ａ，１５Ｂが割られていないもの（試料１、真密度５．２４ｇ／ｃｍ3）、セラミック層１５Ａ，１５Ｂを割ってかさ密度を０．６５％低下させたもの（試料２）、同じくかさ密度を０．８７％低下させたもの（試料３）、同じくかさ密度を１０．３％低下させたもの（試料４）、同じくかさ密度を１５．２％低下させたもの（試料５）を用意し、さらに、上記試料１と同じセラミック材料からなる粉末をマトリクス樹脂中に充填した磁性シート（試料６，かさ密度２３．４％低下）を用意した。
【００４８】
これら各試料の測定結果を図４〜図６のグラフに示す。図４（ａ）が試料１、図４（ｂ）が試料２、図５（ａ）が試料３，図５（ｂ）が試料４，図６（ａ）が試料５，図６（ｂ）が試料６に対応するグラフである。
【００４９】
図４（ａ）を見ると明らかなように、セラミック層１５Ａ，１５Ｂが割られていない試料１は、セラミック層の中央部付近に配線された電線Ｂのインピーダンスが高くなるが、その割りには電線Ａ，Ｃのインピーダンスが低く、その差が大きくなる。より具体的には、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約３２．４％も低下している（電線Ｂ：１３．０３Ω、電線Ｃ：８．８２Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）。
【００５０】
そのため、このような特性のノイズフィルター１では、フラットケーブル２に対する相対的な位置がフラットケーブル２の幅方向について僅かにずれるだけでも、フラットケーブル２が有する複数の電線２１かかる負荷が顕著に変化し、同様のＥＭＣ対策構造であってもＥＭＣ対策効果に個体差が生じやすくなる。
【００５１】
一方、図６（ｂ）を見ると明らかなように、上記試料１と同じセラミック材料からなる粉末をマトリクス樹脂中に充填した試料６は、電線Ａ，Ｂ，Ｃともにほぼ同様の特性を示す点でばらつきは小さいといえる。より具体的には、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大でも約７．２％しか低下していない（電線Ａ：１８．６３Ω、電線Ｂ：２０．０８Ω、いずれも５００ＭＨｚ。）。しかし、試料６の場合、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大でも１８．６〜２０．１Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と低い数値を示し、そのＥＭＣ対策効果は弱いものとなっている。
【００５２】
つまり、試料１は比較的ＥＭＣ対策効果が大きいものの、フラットケーブルに対する取り付け位置が変わることで特性が変化しやすく、ＥＭＣ対策構造の性能にばらつきが出やすいという問題があり、一方、試料６はフラットケーブルに対する取り付け位置が変わっても特性が変化しにくいので、ＥＭＣ対策構造の性能にばらつきが出にくいものの、ＥＭＣ対策効果が小さいという問題がある。
【００５３】
したがって、このような事情から、本発明においては、ばらつきの幅が試料６と同等以下に抑制されていること、および、試料６よりもＥＭＣ対策効果が大きくなること、以上２点を満足するものであれば、試料１や試料６を利用したＥＭＣ対策構造よりも優れた性能を発揮できるものと判断した。
【００５４】
このような観点で試料２〜５を見ると、試料２の場合、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約１８．１％低下しており（電線Ｂ：９．９８Ω、電線Ｃ：８．１７Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）、試料１よりはばらつきが抑制されているものの、試料６には及ばなかった。
【００５５】
一方、試料３の場合、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約６．６％しか低下しておらず（電線Ａ：５．３８Ω、電線Ｂ：５．０３Ω、いずれも１２５ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で５２．９６〜５４．５２Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５６】
同様に、試料４の場合、電線Ａのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約７．２％しか低下しておらず（電線Ａ：１７．９７Ω、電線Ｂ：１９．３７Ω、いずれも２００ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で３６．５２〜３８．０７Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５７】
さらに同様に、試料５の場合も、電線Ｃのインピーダンスは、電線Ｂに対して最大で約５％しか低下しておらず（電線Ｃ：１．９４Ω、電線Ｂ：２．０５Ω、いずれも１００ＭＨｚ。）、しかも、インピーダンスの抵抗成分の絶対値は、最大で３４．４２〜３５．９４Ω程度（５００ＭＨｚ時。）と試料６よりも高い数値を示している。
【００５８】
したがって、この実験結果からは、試料３〜５のように、複数のセラミック片３１の間に隙間３３を形成することにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてあると、試料６のような磁性シートと同等以上に、複数の電線の両端間のインピーダンスについて、それらのばらつきを抑制でき、かつ、試料６のような磁性シート以上に、各電線のインピーダンスを平均的に高めてＥＭＣ対策効果を大きくすることができる、といえる。
【００５９】
なお、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度をいくらか低下させることにより、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央と周縁で、その付近に配線される電線のインピーダンスについて、そのばらつきを抑制できるのは、次のような理由によるものと推察している。
【００６０】
すなわち、図７（ａ）〜同図（ｄ）に示すように、セラミック片３１の近傍に電線２１が存在する場合、セラミック片３１内部の磁束φ（Ｗｂ）は、下記の数式（１）で表される値になる。
【００６１】
φ＝Ｆｍ／（Ｒｍｃ＋Ｒｍａ）…（１）
この数式（１）中、φはフェライト内部の磁束（Ｗｂ）、Ｆｍは起磁力（ＡＴ）［ただし、Ｆｍ＝ＮＩ、Ｎ：巻き数、Ｉ：電流］、Ｒｍｃ＝Ｌｃ／μｃＳｃはフェライトの磁気抵抗（ＡＴ／Ｗｂ）［ただし、Ｒｍｃ＝Ｌｃ／μｃＳｃ、Ｌｃ：磁路長、μｃ：透磁率、Ｓｃ：断面積］、Ｒｍａ＝Ｌａ／μａＳａは空気中の磁気抵抗（ＡＴ／Ｗｂ）［ただし、Ｌａ：磁路長、μａ：透磁率、Ｓａ：断面積］である。
【００６２】
フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃについては、透磁率μｃが空気中の透磁率μａに比べ数百倍であるため、Ｒｍａ値の影響が大きい状態にある。また、フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃに関し、断面積Ｓｃ、透磁率μｃは一定であり、隙間３３が増えることで磁路長Ｌｃは大きくなるため、磁路長Ｌｃが大きくなるほどフェライトの磁気抵抗Ｒｍｃの値が増加してゆく。そして、起磁力Ｆｍも一定であることから、フェライト内部の磁束φは、図７（ｅ）に例示するような、フェライトの磁気抵抗Ｒｍａの値のみが大きくなってゆく反比例の曲線となる。
【００６３】
セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央部付近（図７（ａ）および同図（ｃ））と周縁部付近（図７（ｂ）および同図（ｄ））とを比較すると、フェライトの磁気抵抗Ｒｍｃの比率が大きい中央部ほど、空気中の磁気抵抗Ｒｍａの比率が大きい周縁部に比べ、内部磁束の低下影響を受けやすく、電線２１への影響が大きい。
【００６４】
そのため、結果的に中央部特性の方が周縁部特性に比べ、特性低下が大きく、その分、中央部付近と周縁部付近で特性が近づいてゆくことになり、中央部特性と周縁部特性のばらつきが解消されるものと考えられる。
【００６５】
［効果］
以上説明したとおり、上記ＥＭＣ対策構造によれば、ノイズフィルター１に設けられたセラミック層１５Ａ，１５ｂが、セラミック板を割ることによって形成された複数のセラミック片３１で構成され、しかも、その割り方がランダムに割ってあって、かつ、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのかさ密度を、割られる前のセラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある。
【００６６】
したがって、バルクの薄板状セラミック焼結体からなるノイズフィルターを利用した場合に比べ、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの中央部付近に沿って配線された電線２１と、セラミック層１５Ａ，１５Ｂの周縁部付近に沿って配線された電線２１とで、それらの電線２１について、電線両端間のインピーダンスのばらつきを抑制することができ、しかも、磁性粉末を樹脂材料に充填してなるノイズフィルターを利用した場合に比べ、ＥＭＣ対策効果を向上させることができる。
【００６７】
また、上記ＥＭＣ対策構造において、複数のセラミック片３１は、積層体１Ａを複数回にわたって一対のロール４５，４７間に通してセラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、積層体１Ａを複数回にわたって一対のロール４５，４７間に通す際には、複数回それぞれでロール４５，４７に対する向きを変えてロール４５，４７間に通されているので、他の面倒な手法でセラミック板を割る場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００６８】
さらに、上記ＥＭＣ対策構造において、セラミック片３１の間にある隙間３３は、加熱によって第１粘着層１３を軟化させた状態で積層体１Ａに外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って第１粘着層１３が硬化することで、隙間３３が形成された状態が維持されている。したがって、きわめて簡単な手法で、セラミック片３１間に所期の隙間３３を形成することができるので、他の面倒な手法でセラミック片間に隙間を形成する場合に比べ、容易に所期のＥＭＣ対策構造を得ることができる。
【００６９】
［変形例等］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
【００７０】
例えば、上記実施形態では、複数の電線についての具体例として、フラットケーブル２が備える電線２１を例示したが、上記のようなノイズフィルター１は、フラットケーブル２以外のものと組み合わせることもでき、この場合でも、本発明のＥＭＣ対策構造を構成することができる。具体的には、上記ノイズフィルター１をＦＰＣやＦＦＣと組み合わせてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、フラットケーブル２の表裏両面に、セラミック層１５Ａ，１５Ｂを配置する例を示したが、セラミック層１５Ａ，１５Ｂのいずれか一方だけがフラットケーブル２の片面に設けてあってもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態では、セラミック層１５Ａ，１５Ｂをフェライトで構成する例を示したが、フェライトのような磁性体の他、誘電体に相当するセラミック層を設けてあってもよい。ちなみに、磁性体を設ける場合であれば、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、またはフェロックスプレーナ系フェライトなどが好適である。また、誘電体を設ける場合であれば、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナなどが好適である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・ノイズフィルター、１Ａ・・・積層体、２・・・フラットケーブル、１１・・・支持層、１３・・・第１粘着層、１５Ａ，１５Ｂ・・・セラミック層、１７Ａ，１７Ｂ・・・第２粘着層、２１・・・電線、２３・・・被覆部、３１・・・セラミック片、３３・・・隙間、４１，４３・・・ゴムシート、４５，４７・・・ロール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電線と、磁性体または誘電体のいずれかであるセラミック材料によって形成されたセラミック層を有するシート状のノイズフィルターとを備え、前記ノイズフィルターが前記複数の電線に沿った位置に配設された構造とされたＥＭＣ対策構造であって、
前記セラミック層は、複数のセラミック片が面状に配置された構造になっており、
前記複数のセラミック片は、前記セラミック材料によって形成されたセラミック板と、可撓性シートとを、粘着材料を介して貼り合わせることによって積層体を形成してから、前記積層体に外力を加えて前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、
しかも、前記複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、前記セラミック層のかさ密度を、割られる前の前記セラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある
ことを特徴とするＥＭＣ対策構造。
【請求項２】
前記ノイズフィルターは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）、またはフラットケーブルのいずれかを取り付け対象として、前記取り付け対象の表裏両面のうち、いずれか一方または両方に取り付けられることにより、前記取り付け対象が備える前記複数の電線に沿った位置に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項３】
前記セラミック材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、フェロックスプレーナ系フェライト、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナのいずれかである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項４】
前記複数のセラミック片は、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通して前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通す際には、前記複数回それぞれで前記圧延ロールに対する向きを変えて前記圧延ロール間に通されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項５】
前記粘着材料が、熱可塑性の粘着材料であり、
前記複数のセラミック片の間にある隙間は、加熱によって前記粘着材料を軟化させた状態で前記積層体に外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って前記粘着材料が硬化することで、前記隙間が形成された状態が維持されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項１】
複数の電線と、磁性体または誘電体のいずれかであるセラミック材料によって形成されたセラミック層を有するシート状のノイズフィルターとを備え、前記ノイズフィルターが前記複数の電線に沿った位置に配設された構造とされたＥＭＣ対策構造であって、
前記セラミック層は、複数のセラミック片が面状に配置された構造になっており、
前記複数のセラミック片は、前記セラミック材料によって形成されたセラミック板と、可撓性シートとを、粘着材料を介して貼り合わせることによって積層体を形成してから、前記積層体に外力を加えて前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、
しかも、前記複数のセラミック片の間に隙間を形成することにより、前記セラミック層のかさ密度を、割られる前の前記セラミック板に比べ０．８７〜１５．２％低下させてある
ことを特徴とするＥＭＣ対策構造。
【請求項２】
前記ノイズフィルターは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）、またはフラットケーブルのいずれかを取り付け対象として、前記取り付け対象の表裏両面のうち、いずれか一方または両方に取り付けられることにより、前記取り付け対象が備える前記複数の電線に沿った位置に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項３】
前記セラミック材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｂａ系フェライト、フェロックスプレーナ系フェライト、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、またはアルミナのいずれかである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項４】
前記複数のセラミック片は、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通して前記セラミック板をランダムに割ることによって形成されたものであり、しかも、前記積層体を複数回にわたって一対の圧延ロール間に通す際には、前記複数回それぞれで前記圧延ロールに対する向きを変えて前記圧延ロール間に通されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＥＭＣ対策構造。
【請求項５】
前記粘着材料が、熱可塑性の粘着材料であり、
前記複数のセラミック片の間にある隙間は、加熱によって前記粘着材料を軟化させた状態で前記積層体に外力を加えることによって形成され、その後、放熱に伴って前記粘着材料が硬化することで、前記隙間が形成された状態が維持されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のＥＭＣ対策構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−４４５４９（Ｐ２０１１−４４５４９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９１１３４（Ｐ２００９−１９１１３４）
【出願日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]