(57)【要約】  コイルの構造を誘導イミュニティ試験時における送信ＩＣや受信ＩＣの誤動作を防止可能な構造にして、誘導イミュニティ特性の改善を図り、しかもＥＳＤ耐性の低下や自己共振周波数の低下を抑制することができるコモンモードチョークコイルを提供する。  コア２と外部電極３−１〜３−４と１対の巻線４−１，４−２と天板５とを備える。コア２は巻芯部２０と１対の鍔部２１，２２とで構成されている。そして、１対の巻線４−１，４−２が、コア２の巻芯部２０に巻回され、巻線４−１，４−２の端部が外部電極３−１〜３−４にそれぞれ接合されている。また、天板５の下面５ｂ及び周側面５ｃは、金属膜６で覆われており、接着剤７によって鍔部２１，２２の上面に接合されている。そして、金属膜６は、ギャップ８によって金属膜部６ａ，６ｂに二分され、電気的な接続が断たれている。
2008139756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部及びこの巻芯部の両端部にそれぞれ設けられた第１及び第２の鍔部を有して成る磁性コアと、上記第１及び第２の鍔部にそれぞれ形成された外部電極と、上記第１の鍔部側から巻き初めて第２の鍔部側で巻き終わるように巻芯部に巻回され且つ各端部が上記外部電極まで引き出されて接合された１対の巻線と、当該１対の巻線に対向する面が上記第１及び第２の鍔部の周端面に接着剤で接合された磁性板とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
金属膜を、上記磁性板の少なくとも上記１対の巻線に対向する面に形成し、
上記１対の巻線の上記巻き初め側に対応する部位と上記巻き終わり側に対応する部位との間で、上記金属膜を第１の金属膜部と第２の金属膜部とに二分してこれら第１及び第２の金属膜部の電気的接続を断つギャップを設けた、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項２】
請求項１に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記金属膜を、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体で形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項３】
請求項２に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記金属膜を、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体の合金で形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記ギャップを、幅方向が上記１対の巻線の巻回軸方向を向き且つ長さ方向が上記１対の巻線の巻回軸方向に対して垂直な帯形状に形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記ギャップを、上記１対の巻線の上記巻き初め側に対応する部位と上記巻き終わり側に対応する部位との中央位置に配設した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記磁性コアと上記磁性板とを、それぞれフェライトで形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記接着剤に、磁粉を混入した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送線路上のコモンモードノイズを除去するための巻線型のコモンモードチョークコイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコモンモードチョークコイルとしては、例えば特許文献１や特許文献２に開示の技術がある。
このコモンモードチョークコイルは、２本の巻線を、両端に鍔部を有したコアの巻芯部に巻回し、巻線の両端を鍔部の電極に接続すると共に、フェライト板を、鍔部の上面側に渡した構成をなす。
かかる構成により、差動伝送路等に侵入したコモンモードノイズを除去することができるようになっている。【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６８６１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１３３５２２号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、上述した従来のコモンモードチョークコイルでは次のような問題がある。
通常、製品を市販する前に、製品を想定し得る電磁妨害等に曝し、各種電磁妨害に耐えうるかどうかのイミュニティ試験が行われる。
コモンモードチョークコイルのコモンモードノイズに対するイミュニティ試験では、被試験品であるコモンモードチョークコイルを、差動伝送路を通じて送信ＩＣ（Integrated Circuit）に接続された受信ＩＣの前段に配する。そして、差動信号を差動伝送路を通じて送信ＩＣから受信ＩＣに送信すると共に、コモンモードノイズを差動伝送路上に誘導させて、このコモンモードノイズを差動信号に載せる。かかる状態で、送信ＩＣや受信ＩＣが誤動作を起こすかどうかを確認する。このようなイミュニティ試験を、誘導イミュニティ試験という。
上記従来のコモンモードチョークコイルでは、かかる誘導イミュニティ試験時において、被試験品のコモンモードチョークコイルのインダクタンスと受信ＩＣの入力容量とが共振回路を構成するため、この共振回路の共振周波数及びその近傍の周波数帯域においてコモンモードノイズを抑制する割合が低下する。かかる場合には、送信ＩＣや受信ＩＣが誤動作し、被試験品が誘導イミュニティ試験をパスしないという問題が生じる。
【０００５】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コイルの構造を誘導イミュニティ試験時における送信ＩＣや受信ＩＣの誤動作を防止可能な構造にして、誘導イミュニティ特性の改善を図り、しかもＥＳＤ耐性の低下や自己共振周波数の低下を抑制することができるコモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、巻芯部及びこの巻芯部の両端部にそれぞれ設けられた第１及び第２の鍔部を有して成る磁性コアと、第１及び第２の鍔部にそれぞれ形成された外部電極と、第１の鍔部側から巻き初めて第２の鍔部側で巻き終わるように巻芯部に巻回され且つ各端部が外部電極まで引き出されて接合された１対の巻線と、当該１対の巻線に対向する面が第１及び第２の鍔部の周端面に接着剤で接合された磁性板とを備えるコモンモードチョークコイルであって、金属膜を、磁性板の少なくとも１対の巻線に対向する面に形成し、１対の巻線の巻き初め側に対応する部位と巻き終わり側に対応する部位との間で、金属膜を第１の金属膜部と第２の金属膜部とに二分してこれら第１及び第２の金属膜部の電気的接続を断つギャップを設けた構成とする。
かかる構成により、金属膜を、磁性板の少なくとも１対の巻線に対向する面に形成したので、１対の巻線内の電流による磁力線が、この金属膜を通り、金属膜に渦電流が発生する。したがって、誘導イミュニティ試験時におけるコモンモードチョークコイルのインダクタンスと受信ＩＣの入力部のキャパシタンスとで構成される共振回路の共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のノイズに対する抵抗成分が増加し、コモンモードノイズが抑圧される。この結果、誘導イミュニティ試験における全ての周波数帯域のノイズに対して、良好なノイズ抑圧効果を発揮する。
ところで、イミュニティ試験には、誘導イミュニティ試験だけでなく、ＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）イミュニティ試験というものもあり、部品の入出力間に大きなＥＳＣ電圧を印加して、部品が損傷を受けるか否かが試験される。
したがって、金属膜が、磁性板の少なくとも１対の巻線に対向する面に形成されているので、巻線の巻き初め側−磁性板の間に生じる容量結合成分と巻線の巻き終わり側−磁性板の間に生じる容量結合成分とが、この金属膜によって電気的に直接接続されるおそれがある。かかる状態で、大きなＥＳＤ電圧を１対の巻線の巻き初め側又は巻き終わり側に加えると、大きな電流が当該容量を通じて金属膜側に流れ、損傷を受ける。すなわち、ＥＳＤ耐性が低下し、ＥＳＤイミュニティ試験をパスしないおそれがある。また、通常の高周波信号使用時においても、電流が金属膜側を通じて１対の巻線の巻き終わり側又は巻き初め側に至るので、高周波領域でのインピーダンスが下がって、コモンモードチョークコイルの自己共振周波数が低下するおそれがある。
しかし、この発明では、ギャップを設け、１対の巻線の巻き初め側に対応する部位と巻き終わり側に対応する部位との間で、金属膜を第１の金属膜部と第２の金属膜部とに二分し、これら第１及び第２の金属膜部の電気的接続を断つ構成としているので、電流が巻線側から当該金属膜側にほとんど流れることはない。したがって、大きなＥＳＤ電圧が印加されても損傷を受けることはなく、ＥＳＤ耐性の低下や高周波領域でのインピーダンスの低下による自己共振周波数の低下を抑制することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、金属膜を、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体で形成した構成とする。
かかる構成により、良好な磁気特性を保持しつつ、ノイズに対する抵抗成分をさらに増加させることができる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、金属膜を、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体の合金で形成した構成とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、ギャップを、幅方向が１対の巻線の巻回軸方向を向き且つ長さ方向が１対の巻線の巻回軸方向に対して垂直な帯形状に形成した構成とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、ギャップを、１対の巻線の巻き初め側に対応する部位と巻き終わり側に対応する部位との中央位置に配設した構成とする。
かかる構成により、金属膜側への電流の流入をより効果的に防止することができる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、磁性コアと磁性板とを、それぞれフェライトで形成した構成とする。
かかる構成により、コモンモードチョークコイルの磁気特性を向上させることができる。  
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、接着剤に、磁粉を混入した構成とする。
かかる構成により、コモンモードチョークコイルの磁気特性をさらに向上させることができる。
【００１３】
以上詳しく説明したように、この発明のコモンモードチョークコイルによれば、金属膜を磁性板の少なくとも１対の巻線に対向する面に形成したので、誘導イミュニティ特性の改善が図られ、この結果、誘導イミュニティ試験における全ての周波数帯域のノイズに対する良好なノイズ抑圧効果を実現することができるという効果がある。さらに、１対の巻線の巻き初め側に対応する部位と巻き終わり側に対応する部位との間で、金属膜を第１の金属膜部と第２の金属膜部とに二分してこれら第１及び第２の金属膜部の電気的接続を断つギャップを設けて、巻線側から当該金属膜側への電流の流れを阻止するようにしたので、ＥＳＤ耐性の低下や自己共振周波数の低下を抑制することができるという効果がある。
また、請求項２の発明によれば、ノイズに対する抵抗成分をさらに増加させることができるので、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
また、請求項４及び請求項５の発明によれば、金属膜側への電流の流入をより効果的に防止することができるので、自己共振周波数低下の抑制効果を高めることができる。
また、請求項６及び請求項７の発明によれば、コモンモードチョークコイルの磁気特性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。
【図２】実施例のコモンモードチョークコイルの正面図である。
【図３】コモンモードチョークコイルの底面を示す斜視図である。
【図４】ギャップの形状と形成位置とを示す天板の下面図である。
【図５】金属膜の機能を説明するための図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図６】金属膜に発生する渦電流を示す部分拡大断面図である。
【図７】ギャップの機能を説明するための部分拡大断面図である。
【図８】ＥＳＤ電圧とギャップ幅との関係を示す線図である。
【図９】コモンモードチョークコイルの製造方法の第１工程を示す工程図である。
【図１０】コモンモードチョークコイルの製造方法の第２工程を示す工程図である。
【図１１】誘導イミュニティ試験におけるコモンモードチョークコイルの作用及び効果を説明するための概略ブロック図である。
【図１２】実験で測定した周波数とインピーダンスとの相関図である。
【図１３】実験に使用したコモンモードチョークコイルの寸法説明図である。
【図１４】実施例の一変形例を示す部分拡大断面図である。
【図１５】実施例の他の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…コモンモードチョークコイル、  ２…コア、  ３−１〜３−４…外部電極、  ４−１，４−２…巻線、  ４−１ａ，４−１ｂ，４−２ａ，４−２ｂ…端部、  ５…天板、  ５ａ，２１ｃ，２２ｃ…上面、  ５ｂ…下面、  ５ｃ…周側面、  ６…金属膜、  ６ａ，６ｂ…金属膜部、  ７…接着剤、  ８…ギャップ、  ２０…巻芯部、  ２１，２２…鍔部、  ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…脚部、  １００…送信ＩＣ、  １０１…受信ＩＣ、  １０２…キャパシタンス、  １１１，１１２…差動伝送路、  １２０…ノイズ発生器、  Ｄ…領域、  Ｐ１…巻初め点、  Ｐ２…巻終わり点。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイルを示す斜視図であり、図２は、実施例のコモンモードチョークコイルの正面図であり、図３は、コモンモードチョークコイルの底面を示す斜視図である。【００１８】
コモンモードチョークコイル１は、表面実装型の巻線コイルであり、図１及び図２に示すように、磁性コアとしてのコア２と、４つの外部電極３−１〜３−４と、１対の巻線４−１，４−２と、磁性板としての天板５とを備えている。【００１９】
コア２は、Ni-Zn系フェライト等のフェライトで形成されており、中央の巻芯部２０とその両端に設けられた第１の鍔部としての鍔部２１及び第２の鍔部としての鍔部２２とで構成されている。【００２０】
外部電極３−１〜３−４は、鍔部２１，２２の下部に形成されている。
具体的には、図３に示すように、外部電極３−１，３−２が鍔部２１の脚部２１ａ，２１ｂにそれぞれ形成され、外部電極３−３，３−４が鍔部２２の脚部２２ａ，２２ｂにそれぞれ形成されている。【００２１】
図２において、１対の巻線４−１，４−２は、それぞれ銅線を絶縁膜で被覆して成るラインであり、コア２の巻芯部２０に巻回されている。具体的には、１対の巻線４−１，４−２は、鍔部２１側の巻初め点Ｐ１から巻き初められ、鍔部２２側の巻終わり点Ｐ２で巻き終わるように、巻芯部２０に巻回されている。そして、図３にも示すように、巻線４−１，４−２の端部４−１ａ，４−２ａが外部電極３−１，３−２側に引き出されて、外部電極３−１，３−２にそれぞれ接合されると共に、巻線４−１，４−２の端部４−１ｂ，４−２ｂが外部電極３−３，３−４側に引き出されて、外部電極３−３，３−４にそれぞれ接合されている。【００２２】
図１に示す天板５は、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライト等のフェライトで形成されている。そして、図２にも示すように、この実施例の特徴である金属膜６が、１対の巻線４−１，４−２に対向する面である下面５ｂと周側面５ｃとに形成されている。
この金属膜６は、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体によって形成されている。但し、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体で形成することがより好ましい。
このように金属膜６が形成された天板５は、鍔部２１，２２の周端面である上面２１ｃ，２２ｃに架けられ、接着剤７でこれらの上面２１ｃ，２２ｃに接合されている。なお、この接着剤７には、磁粉を混入することもできる。磁粉の混入により、コア２と天板５とを接合するだけでなく、これらの間の磁気特性をも向上させることができる。【００２３】
また、上記天板５の金属膜６には、この実施例の特徴であるギャップ８が設けられている。
図４は、ギャップ８の形状と形成位置とを示す天板５の下面図である。
図４において、矢印Ｂが１対の巻線４−１，４−２の巻線方向であり、ギャップ８は、幅Ｗの方向が巻回軸方向Ｂを向き、且つ長さ方向が巻回軸方向Ｂ対して垂直な帯形状を成す。かかるギャップ８は、図２にも示すように、天板５の下面５ｂから周側面５ｃに渡って形成され、天板５上の金属膜６がこのギャップ８で二分されている。
具体的には、１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１に対応する部位から巻終わり点Ｐ２に対応する部位との領域Ｄのほぼ中央位置に、ギャップ８を形成した。これにより、金属膜６が第１の金属膜部としての金属膜部６ａと第２の金属膜部としての金属膜部６ｂとに二分され、これらの金属膜部６ａ，６ｂが、ギャップ８によって電気的切断されている。【００２４】
次に、金属膜６とギャップ８との機能について説明する。
図５は、金属膜６の機能を説明するための図１の矢視Ａ−Ａ断面図であり、図６は、金属膜６に発生する渦電流Ｉを示す部分拡大断面図である。
コモンモードチョークコイル１が上記構成を採ることにより、所定周波数の信号がコモンモードチョークコイル１に入力されると、図５の矢印で示すように、信号に対応した磁力線Ｈが、巻芯部２０と鍔部２１，２２と天板５とに沿って発生する。
このとき、抵抗部６が、磁力線Ｈの通過部位に形成されているので、この抵抗部６がコモンモードチョークコイル１の抵抗成分として機能する。
具体的には、図６に示すように、鍔部２１（２２）から天板５に至る磁力線Ｈが、抵抗部６の金属膜６を通るため、この磁力線Ｈによって、渦電流Ｉが、金属膜６の表面に発生する。この結果、１対の巻線４−１，４−２（図５参照）を流れる信号のエネルギーが消耗され、金属膜６が１対の巻線４−１，４−２を流れる信号に対する抵抗として機能することとなる。【００２５】
図７は、ギャップ８の機能を説明するための部分拡大断面図である。
この実施例のコモンモードチョークコイル１では、金属膜６が天板５の下面５ｂに形成され、１対の巻線４−１，４−２と対向しているので、図７の（ａ）に示すように、容量Ｃが金属膜６と１対の巻線４−１，４−２との間に発生し、例えば１対の巻線４−１，４−２に向かう電流Ｉがこの容量Ｃを通じて金属膜６側に流れようとする。このとき、同図のように、金属膜６が１対の巻線４−１，４−２の巻回軸方向に沿って連続してる場合には、電流Ｉが、巻初め点Ｐ１側から容量Ｃを通じて金属膜６内に入り込み、金属膜６内を流れて、巻終わり点Ｐ側から流出する。つまり、コモンモードチョークコイル１に入力された電流Ｉが、１対の巻線４−１，４−２内を流れずに、金属膜６を迂回して出力されるおそれがある。かかる状態で、大きなＥＳＤ電圧を１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１側又は巻終わり点Ｐ２側に加えると、大きな電流Ｉが容量Ｃを通じて金属膜６に流れ、損傷を受ける。すなわち、金属膜６の存在によってＥＳＤ耐性が低下するおそれがある。また、通常の使用時においても、電流Ｉが金属膜６側を通じて１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１側又は巻終わり点Ｐ２側に至るので、高周波領域でのインピーダンスが下がって、コモンモードチョークコイルの自己共振周波数が低下するおそれがある。
しかしながら、この実施例のコモンモードチョークコイル１では、図７の（ｂ）に示すように、ギャップ８を金属膜６に設けて金属膜部６ａ，６ｂに二分し、金属膜部６ａ，６ｂをギャップ８で電気的切断した状態にしているので、電流Ｉは、金属膜６側に流れず、１対の巻線４−１，４−２内を正常に流れる。この結果、ＥＳＤ耐性の低下がなく、また、高周波領域でのインピーダンスの低下による自己共振周波数の低下もほとんど生じない。
また、図７の（ｃ）に示すように、ギャップ８を、巻初め点Ｐ１〜巻終わり点Ｐ２の領域Ｄから外れた部位に形成すると、１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１側と金属膜６の金属膜部６ｂとが近接して、電流Ｉが金属膜部６ｂに流れてしまう。したがって、ギャップ８は、領域Ｄの内側に形成する必要がある。このため、この実施例では、１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１及び巻終わり点Ｐ２から最も遠い、領域Ｄの中央位置に、ギャップ８を形成して、金属膜６側への電流Ｉの流入をより効果的に防止するようにしている。【００２６】
ところで、図７の（ｂ）示したように、ギャップ８を金属膜６に設けて二分した状態にした場合においても、ギャップ８の幅Ｗが電流Ｉを流す電圧に対して狭いと、金属膜部６ａ，６ｂ間で放電し、電流Ｉが、金属膜部６ａ，６ｂ間を流れる可能性がある。
そこで、発明者等は、放電するＥＳＤ電圧とギャップ８の幅Ｗとの関係を実験によって調べた。
図８は、ＥＳＤ電圧とギャップ幅との関係を示す線図である。
この実験では、金属膜６が設けられた天板５の長さ（図４の左右方向の長さ）と幅（図４の上下方向の長さ）とを、約４．５ｍｍ及び約３．２ｍｍに設定し、ギャップ８の幅Ｗを０．０ｍｍ〜２．０ｍｍ迄変化させ、各幅Ｗにおいて、電流Ｉが金属膜６に流れたときのＥＳＤ電圧を測定してプロットした。
すると、図８に示すように、ギャップ８の各幅ＷにおけるＥＳＤ電圧が直線Ｖに沿うようにプロットされた。そこで、６ＫＶ〜３０ＫＶのＥＳＤ電圧に耐えうることができるように、この実施例では、ギャップ８の幅Ｗを０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに設定した。【００２７】
次いで、このようなコモンモードチョークコイル１の製造方法について説明する。
図９は、コモンモードチョークコイル１の製造方法の第１工程を示す工程図であり、図１０は、コモンモードチョークコイル１の製造方法の第２工程を示す工程図である。
第１工程は、図９に示すように、コモンモードチョークコイル本体を製造する工程である。具体的には、図９（ａ）に示すように、コア２を形成した後、図９（ｂ）に示すように、外部電極３−１〜３−４をコア２の鍔部２１，２２下部に塗布する。そして、図９（ｃ）に示すように、巻線４−１，４−２をコア２の巻芯部２０に巻回して、端部４−１ａ，４−２ａと端部４−１ｂ，４−２ｂとを、外部電極３−１，３−２と外部電極３−３，３−４とにそれぞれ接合する。しかる後、図９（ｄ）に示すように、接着剤７を鍔部２１，２２の上面に塗布する。【００２８】
一方、第２工程は、図１０に示すように、天板５の部分を製造する工程であり、第１工程と平行して実行される。
具体的には、図１０（ａ）に示すように、天板５を形成する。そして、図１０（ｂ）に示すように、メッキ等の手段により、金属膜６とギャップ８とをこの天板５の下面５ｂと周側面５ｃとに形成する。【００２９】
上記第１及び第２工程を実行した後、図２に示すように、第１工程で作成された金属膜６付きの天板５を、第１工程で作成されたコア２の鍔部２１，２２上面に接着剤７で接着させることにより、コモンモードチョークコイル１を製造することができる。【００３０】
次に、この実施例のコモンモードチョークコイルが示す作用及び効果について説明する。
図１１は、誘導イミュニティ試験におけるコモンモードチョークコイル１の作用及び効果を説明するための概略ブロック図である。
図１１において、符号１００，１０１は、送信ＩＣ，受信ＩＣであり、これら送信ＩＣ１００と受信ＩＣ１０１とが差動伝送路１１１，１１２で接続されている。そして、コモンモードノイズＮを発生させるためのノイズ発生器１２０が送信ＩＣ１００側の差動伝送路１１１，１１２部位に配置されている。
コモンモードチョークコイル１は、このような差動伝送路１１１，１１２上であって、受信ＩＣ１０１側に近い部位に接続した。具体的には、外部電極３−２，３−４を差動伝送路１１１に接続すると共に、外部電極３−１，３−３を差動伝送路１１２に接続した。
かかる状態で、差動信号Ｓ１，Ｓ１′を送信ＩＣ１００から差動伝送路１１１，１１２に出力すると共に、ノイズ発生器１２０を用いて、所定周波数範囲のコモンモードノイズＮを差動伝送路１１１，１１２上に誘導させる。
すると、コモンモードノイズＮが載った差動信号Ｓ２，Ｓ２′がコモンモードチョークコイル１側に向かって伝送され、外部電極３−１，３−２を通じてコモンモードチョークコイル１内に入力される。そして、この差動信号Ｓ２，Ｓ２′が巻線４−１，４−２と抵抗Ｒ，Ｒを通り、外部電極３−３，３−４を通じて、差動信号Ｓ３，Ｓ３′として差動伝送路１１１，１１２に出力される。【００３１】
ところで、受信ＩＣ１０１の終端の容量は終端で生じる多くの容量の総和として生じる。ここでは、理解を容易にするために、これらの容量をキャパシタンス１０２で表示した。このように、受信ＩＣ１０１の終端には、キャパシタンス１０２が存在するので、コモンモードチョークコイル１の巻線４−１，４−２のインダクタンスとこのキャパシタンス１０２とが共振回路を構成する。そして、この共振回路の共振周波数は、ノイズ発生器１２０で発生させるコモンモードノイズＮの周波数範囲内に含まれるおそれがある。かかる状態では、この共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のコモンモードノイズＮが十分抑圧されず、コモンモードノイズＮが載った差動信号Ｓ３，Ｓ３′が出力されるおそれがある。【００３２】
しかしながら、この実施例のコモンモードチョークコイル１では、金属膜６を天板５の下面５ｂと周側面５ｃとに形成し、図５及び図６に示したように、磁力線Ｈがこの金属膜６を必ず通過するようにしたので、金属膜６上における渦電流Ｉの発生によって、上記共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のコモンモードノイズＮに対する抵抗成分Ｒが増加し、この抵抗成分ＲがコモンモードノイズＮを抑圧する。この結果、誘導イミュニティ試験における全ての周波数帯域のコモンモードノイズＮに対して、良好なノイズ抑圧効果を発揮する。  【００３３】
ところで、コモンモードチョークコイル１の金属膜６が１対の巻線４−１，４−２と対向しているので、図７に示したように、電流が金属膜６側に流れて、コモンモードチョークコイル１のＥＳＤ耐性や高周波領域におけるインピーダンスを下げるおそれがある。しかし、上記したように、この実施例のコモンモードチョークコイル１では、金属膜６をギャップ８で電気的切断した状態にし、しかも、ギャップ８を１対の巻線４−１，４−２の巻初め点Ｐ１及び巻終わり点Ｐ２から最も遠い、領域Ｄの中央位置に形成したので、金属膜６側への電流の流入がより効果的に防止され、ＥＳＤ耐性の低下や高周波領域でのインピーダンスの低下が抑制される。【００３４】
高周波領域におけるインピーダンスの低下に対する抑制効果を確認すべく、発明者は次のような実験を行った。
図１２は、実験で測定した周波数とインピーダンスとの相関図であり、図１３は、実験に使用したコモンモードチョークコイルの寸法説明図である。【００３５】
この実験では、まず、金属膜６を設けていないコモンモードチョークコイルについて、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ迄の信号を入力して、各周波数におけるインピーダンス（Ω）を測定した。
具体的には、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、誤差±０．２ｍｍの範囲で、長さＬ１，幅Ｌ２及び高さＨが４．５ｍｍ，３．２ｍｍ及び２．６ｍｍで、各外部電極３−１（３−２〜３−４）の縦Ｍ１及び横Ｍ２が０．６ｍｍ及び０．８ｍｍで、１対の巻線４−１，４−２と天板５との間の間隙Ｇが０．１ｍｍで、１対の巻線４−１，４−２のターン数が１５ターンであるコモンモードチョークコイルを作成して、上記周波数の信号を入力した。そして、図１２の破線で示すインピーダンス曲線Ｖ１を得た。
かかるコモンモードチョークコイルでは、金属膜６がないので、入力された信号が全て１対の巻線４−１，４−２を流れ、インピーダンス曲線Ｖ１に示すように、２０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波領域において、このコモンモードチョークコイルは、８０００Ω〜２００００Ωという高インピーダンス状態となる。
次に、金属膜６を上記コモンモードチョークコイルの天板５の下面５ｂと周側面５ｃとに形成して、上記と同様の実験を行ったところ、図１２の実線で示すインピーダンス曲線Ｖ２を得た。かかるコモンモードチョークコイルでは、ギャップ８が金属膜６に形成されていないので、入力された信号が金属膜６側に流れ、インピーダンス曲線Ｖ２に示すように、２０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波領域において、５０００Ω〜約１００００Ωという低インピーダンス状態となってしまう。
最後に、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、幅Ｗが２．０ｍｍのギャップ８を金属膜６の中央部に形成して、上記と同様の実験を行ったところ、図１２の太実線で示すインピーダンス曲線Ｖ３を得た。かかるコモンモードチョークコイルでは、ギャップ８が金属膜６に形成されているので、入力された信号の金属膜６側への流入が抑制され、インピーダンス曲線Ｖ３に示すように、２０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波領域において、インピーダンスが８０００Ω〜１３５００Ωという値になった。このようにして、発明者等は、ギャップ８を金属膜６に設けることで、高周波領域におけるインピーダンスの低下を抑制することができることを確認することができた。【００３６】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、図７の（ｂ）に示したように、ギャップ８を、巻初め点Ｐ１〜巻終わり点Ｐ２の領域Ｄの中央位置に形成したが、ギャップ８は、領域Ｄの内側に形成されていれば良い。したがって、図１４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ギャップ８を、領域Ｄ内で中央位置Ｍから左右にずらした構造のコモンモードチョークコイルも、この発明の範囲に含まれる。
また、上記実施例では、図４に示したように、ギャップ８を等幅の帯形状に形成したが、ギャップ８の形状は任意であり、図１５に示すように、天板５の裏面側から見て、ギャップ８が台形を成すコモンモードチョークコイルも、この発明の範囲に含まれる。
また、上記実施例では、金属膜６を、天板５の上面５ａを除いて、下面５ｂ及び周側面５ｃに形成したが、金属膜６は、天板５の少なくとも下面５ｂに形成されていれば良い。したがって、金属膜６を天板５の下面５ｂにのみ設けたコモンモードチョークコイルや、金属膜６を天板５の上面５ａをも含めた全面に設けたコモンモードチョークコイルも、この発明の範囲内に含まれる。
また、上記実施例では、コア２と天板５とを、それぞれフェライトで形成したが、これらの部材をフェライト以外の磁性体で形成したコモンモードチョークコイルを、この発明の範囲から除外する意ではない。
さらに、上記実施例では外部電極３−１〜３−４をコア２の鍔部２１，２２に直接塗布して形成したが、他の形態、例えば金属端子により鍔部２に外部電極を形成したコモンモードチョークコイルをこの発明の範囲から除外する意ではない。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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