(57)【要約】【課題】本発明は、差動信号が劣化するのを防止できるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明のコモンモードノイズフィルタは、第１のコイル１２は第１、第２のコイル導体１４、１５を接続して構成され、第２のコイル１３は第３、第４のコイル導体１６、１７を接続して構成され、さらに、前記第１のコイル１２を構成する第１、第２のコイル導体１４、１５と、前記第２のコイル１３を構成する第３、第４のコイル導体１６、１７とを、前記第２、第３のコイル導体１５、１６が内側に、前記第１、第４のコイル導体１４、１７が外側に位置するように積層方向に交互に配置し、前記第２のコイル導体１５の巻き数を前記第４のコイル導体１７の巻き数より少なくし、かつ前記第３のコイル導体１６の巻き数を前記第１のコイル導体１４の巻き数より少なくしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の絶縁体層に形成された第１のコイルと第２のコイルとを有し、前記第１のコイルは渦巻状の第１、第２のコイル導体を接続して構成され、前記第２のコイルは渦巻状の第３、第４のコイル導体を接続して構成され、さらに、前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と、前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを、前記第２、第３のコイル導体が内側に、前記第１、第４のコイル導体が外側に位置するように積層方向に交互に配置し、前記第２のコイル導体の巻き数を前記第４のコイル導体の巻き数より少なくし、かつ前記第３のコイル導体の巻き数を前記第１のコイル導体の巻き数より少なくし、さらに、第１のコイル導体と第３のコイル導体が磁気結合することにより第１のコモンモードフィルタ部を形成し、第２のコイル導体と第４のコイル導体が磁気結合することで第２のコモンモードフィルタ部を形成したコモンモードノイズフィルタ。
【請求項２】
第１、第２のコイル導体を第１のビア電極を介して接続し、第３、第４のコイル導体を第２のビア電極を介して接続し、さらに、上面視にて前記第１、第２のビア電極を前記第１〜第４のコイル導体の最内周部より内方に位置させ、また、前記第２のコイル導体の巻き数を前記第４のコイル導体の巻き数より１ターン以上少なくし、かつ前記第３のコイル導体の巻き数を前記第１のコイル導体の巻き数より１ターン以上少なくするとともに、前記第２のコイル導体の最外周部と第４のコイル導体の最外周部とを上面視にて重なるようにし、かつ前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を同ピッチで形成し、前記第１のコイル導体の最外周部と第３のコイル導体の最外周部とを上面視にて重なるようにし、かつ前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を同ピッチで形成した請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
【請求項３】
第１のコイルの長さと第２のコイルの長さを略等しくした請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用されるコモンモードノイズフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図７に示すように、積層された複数の絶縁体層１ａ〜１ｇに形成された第１のコイル２と第２のコイル３とを有し、第１のコイル２は第１、第２のコイル導体４ａ、４ｂを接続して構成され、第２のコイル３は第３、第４のコイル導体５ａ、５ｂを接続して構成され、さらに、第１のコイル２を構成する第１、第２のコイル導体４ａ、４ｂと、第２のコイル３を構成する第３、第４のコイル導体５ａ、５ｂとを交互に配置した構成となっていた。また、第１のコイル導体４ａと第３のコイル導体５ａとを磁気結合させ第１のコモンモードフィルタ部６を形成し、かつ第２のコイル導体４ｂと第４のコイル導体５ｂとを磁気結合させ第２のコモンモードフィルタ部７を形成して、コモンモードノイズを除去するようにしていた。
【０００３】
すなわち、このコモンモードノイズフィルタは、図８に示すような位置関係になっていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のコモンモードノイズフィルタは、隣接する第２のコイル導体４ｂと第３のコイル導体５ａは、それぞれ異なる第１のコイル２、第２のコイル３を構成し、かつ異なるコモンモードフィルタ部６、７を構成しているため、第２のコイル導体４ｂと第３のコイル導体５ａの間で電位差が発生し、これにより、浮遊容量が発生するため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが低下し、これにより、各通信規格に応じた規定の特性インピーダンスが得られず、差動（ディファレンシャルモード）信号が劣化する可能性があるという課題を有していた。
【０００７】
さらに、モバイル端末においては、小型・低背化が求められるため、図７における絶縁体層１ａ〜１ｇの厚みを厚くすることができず、これにより、第２のコイル導体４ｂと第３のコイル導体５ａの間で発生した浮遊容量が増える傾向にあるため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが低下しやすい。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、差動信号の劣化を防止できるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、積層された複数の絶縁体層に形成された第１のコイルと第２のコイルとを有し、前記第１のコイルは渦巻状の第１、第２のコイル導体を接続して構成され、前記第２のコイルは渦巻状の第３、第４のコイル導体を接続して構成され、さらに、前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と、前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを、前記第２、第３のコイル導体が内側に、前記第１、第４のコイル導体が外側に位置するように積層方向に交互に配置し、前記第２のコイル導体の巻き数を前記第４のコイル導体の巻き数より少なくし、かつ前記第３のコイル導体の巻き数を前記第１のコイル導体の巻き数より少なくし、さらに、第１のコイル導体と第３のコイル導体が磁気結合することにより第１のコモンモードフィルタ部を形成し、第２のコイル導体と第４のコイル導体が磁気結合することで第２のコモンモードフィルタ部を形成したもので、この構成によれば、差動信号入力時（ディファレンシャルモード）に、巻き数が少ない第２のコイル導体と第３のコイル導体の間で発生する浮遊容量が減少し、さらに、第１のコモンモードフィルタ部において、第１のコイル導体と第３のコイル導体の巻数差による磁気未結合成分が発生し、また第２のコモンモードフィルタ部において、第２のコイル導体と第４のコイル導体の巻数差による磁気未結合成分が発生するため、磁気未結合成分がインダクタ成分として残るため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを高くすることができ、これにより、小型・低背化しても、各通信規格に応じた規定の特性インピーダンスが得られるため、差動信号が劣化するのを防止できるという作用効果を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１、第２のコイル導体を第１のビア電極を介して接続し、第３、第４のコイル導体を第２のビア電極を介して接続し、さらに、上面視にて前記第１、第２のビア電極を前記第１〜第４のコイル導体の最内周部より内方に位置させ、また、前記第２のコイル導体の巻き数を前記第４のコイル導体の巻き数より１ターン以上少なくし、かつ前記第３のコイル導体の巻き数を前記第１のコイル導体の巻き数より１ターン以上少なくするとともに、前記第２のコイル導体の最外周部と第４のコイル導体の最外周部とを上面視にて重なるようにし、かつ前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を同ピッチで形成し、前記第１のコイル導体の最外周部と第３のコイル導体の最外周部とを上面視にて重なるようにし、かつ前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を同ピッチで形成したもので、この構成によれば、第２のコイル導体とその内方に位置する第２のビア電極との距離を長くすることができ、第３のコイル導体とその内方に位置する第１のビア電極との距離を長くすることができるため、絶縁信頼性を向上させることができるという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第１のコイルの長さと第２のコイルの長さを略等しくしたもので、この構成によれば、差動信号がコモンモードフィルタを通過出力した際の位相差が少なくなるため、差動信号が劣化するのを防止できるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、積層方向で内側に位置する第２のコイル導体の巻き数を、積層方向で外側に位置し第２のコイル導体と隣接する第４のコイル導体の巻き数より少なくし、かつ積層方向で内側に位置する第３のコイル導体の巻き数を、積層方向で外側に位置し第３のコイル導体と隣接する第１のコイル導体の巻き数より少なくし、さらに、第１のコイル導体と第３のコイル導体が磁気結合することにより第１のコモンモードフィルタ部を形成し、第２のコイル導体と第４のコイル導体が磁気結合することで第２のコモンモードフィルタ部を形成しているため、巻き数が少ない第２のコイル導体と第３のコイル導体の間で発生する浮遊容量が減少し、さらに、第１のコモンモードフィルタ部において、第１のコイル導体と第３のコイル導体の巻数差による磁気未結合成分が発生し、また第２のコモンモードフィルタ部において、第２のコイル導体と第４のコイル導体の巻数差による磁気未結合成分が発生し、これにより、磁気未結合成分がインダクタ成分として残るため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを高くすることができ、この結果、小型・低背化しても、各通信規格に応じた規定の特性インピーダンスが得られ、差動信号が劣化するのを防止できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図
【図２】同コモンモードノイズフィルタの斜視図
【図３】同コモンモードノイズフィルタの等価回路図
【図４】同コモンモードノイズフィルタの一部を示す上面図
【図５】同コモンモードノイズフィルタと比較されるコモンモードノイズフィルタの一部を示す上面図
【図６】同コモンモードノイズフィルタの一部を示す上面図
【図７】従来のコモンモードノイズフィルタの分解斜視図
【図８】同コモンモードノイズフィルタの積層方向の導体位置及び接続を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。
【００１６】
本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図１、図２に示すように、積層された第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇに形成された第１のコイル１２と第２のコイル１３とを有し、第１のコイル１２は第１、第２のコイル導体１４、１５を接続して構成され、第２のコイル１３は第３、第４のコイル導体１６、１７を接続して構成され、さらに、第１のコイル１２を構成する第１、第２のコイル導体１４、１５と、第２のコイル１３を構成する第３、第４のコイル導体１６、１７とを、第２、第３のコイル導体１５、１６が内側に、第１、第４のコイル導体１４、１７が外側に位置するように積層方向に交互に配置している。
【００１７】
そして、第２のコイル導体１５の巻き数を第４のコイル導体１７の巻き数より少なくし、かつ第３のコイル導体１６の巻き数を第１のコイル導体１４の巻き数より少なくしている。
【００１８】
上記構成において、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇは、下からこの順に積層され、また、第２〜第６の絶縁体層１１ｂ〜１１ｆは、Ｃｕ−Ｚｎ系セラミック、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成され、第１、第７の絶縁体層１１ａ、１１ｇはＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成されている。なお、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇの枚数は、図１に示された枚数に限られるものではない。
【００１９】
さらに、前記第１〜第４のコイル導体１４〜１７は、それぞれ銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。そして、第１のコイル導体１４は第２の絶縁体層１１ｂの上面、第２のコイル導体１５は第４の絶縁体層１１ｄの上面、第３のコイル導体１６は第３の絶縁体層１１ｃの上面、第４のコイル導体１７は第５の絶縁体層１１ｅの上面にそれぞれ形成されている。すなわち、第１のコイル１２を構成する第１、第２のコイル導体１４、１５と第２のコイル１３を構成する第３、第４のコイル導体１６、１７を交互に積層している。したがって、下から第１のコイル導体１４、第３のコイル導体１６、第２のコイル導体１５、第４のコイル導体１７の順に配置され、第２、第３のコイル導体１５、１６が内側に、第１、第４のコイル導体１４、１７が外側に積層される。すなわち、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタも、図８に示したものと同様な位置関係になっている。
【００２０】
また、第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５とは、第３、第４の絶縁体層１１ｃ、１１ｄにそれぞれ形成された第１のビア電極１８を介して互いに接続され、第１のコイル１２が構成される。さらに、第３のコイル導体１６と第４のコイル導体１７とは、第４、第５の絶縁体層１１ｄ、１１ｅに形成された第２のビア電極１９を介して互いに接続され、第２のコイル１３が構成される。
【００２１】
なお、第１のビア電極１８はそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられ、第２のビア電極１９もそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられている。また、第１のビア電極１８、第２のビア電極１９は、絶縁体層の所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。そして、第１、第２のビア電極１８、１９は、上面視にて第１〜第４のコイル導体１４〜１７の最内周部より内方、すなわち、第１〜第４のコイル導体１４〜１７のうち最も内側に位置する導体部分よりも上面視にて内側に位置している。
【００２２】
さらに、積層方向で内側に位置する第２のコイル導体１５の巻き数は、積層方向で外側に位置し第２のコイル導体１５と隣接しかつ互いに磁気結合する第４のコイル導体１７の巻き数より、その最内周部について略１ターン少なく、同様に、積層方向で内側に位置する第３のコイル導体１６の巻き数は、積層方向で外側に位置し第３のコイル導体１６と隣接しかつ互いに磁気結合する第１のコイル導体１４の巻き数より、その最内周部について略１ターン少なくなっている。
【００２３】
そして、上面視にて第４のコイル導体１７の最外周部（最も外側に位置する導体部分）と第２のコイル導体１５の最外周部が重なっており、かつ第４のコイル導体１７と第２のコイル導体１５は同一ピッチになっている。同じく、上面視にて第１のコイル導体１４の最外周部と第３のコイル導体１６の最外周部が重なっており、かつ第１のコイル導体１４と第３のコイル導体１６は同一ピッチになっている。したがって、第１のコイル導体１４、第４のコイル導体１７の最内周部の１ターンは、それぞれ上面視にて第２のコイル導体１５、第３のコイル導体１６と重なっていないため磁気結合せず、この最内周部の１ターン以外の箇所は、それぞれ上面視にて第２のコイル導体１５、第３のコイル導体１６と重なり、磁気結合している。
【００２４】
また、第１のコイル導体１４と第３のコイル導体１６が磁気結合することで第１のコモンモードフィルタ部２０を形成し、第２のコイル導体１５と第４のコイル導体１７が磁気結合することで第２のコモンモードフィルタ部２１を形成しており、第１のコモンモードフィルタ部２０と第２のコモンモードフィルタ部２１が積層方向に直列に接続されている構造となっている。
【００２５】
また、上記した構成により、積層体２２が形成される。さらに、この積層体２２の両端面には、第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄが設けられ、さらに、第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄは、積層体２２の端面に銀を印刷することにより形成され、さらにまた、これらの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、このニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。
【００２６】
そして、第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄは、それぞれ第１〜第４のコイル導体１４〜１７と接続している。
【００２７】
なお、図３に本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの等価回路図を示す。
【００２８】
上記したように本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、積層方向で内側に位置する第２のコイル導体１５の巻き数を、積層方向で外側に位置し第２のコイル導体１５と隣接する第４のコイル導体１７の巻き数より少なくし、かつ積層方向で内側に位置する第３のコイル導体１６の巻き数を、積層方向で外側に位置し第３のコイル導体１６と隣接する第１のコイル導体１４の巻き数より少なくし、さらに、第１のコイル導体１４と第３のコイル導体１６が磁気結合することにより第１のコモンモードフィルタ部２０を形成し、第２のコイル導体１５と第４のコイル導体１７が磁気結合することで第２のコモンモードフィルタ部２１を形成しているため、巻き数が少ない第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１６の間で発生する浮遊容量が減少し、さらに、第１のコモンモードフィルタ部２０において、第１のコイル導体１４と第３のコイル導体１６の巻数差による磁気未結合成分が発生し、また第２のコモンモードフィルタ部２１において、第２のコイル導体１５と第４のコイル導体１７の巻数差による磁気未結合成分が発生し、これにより、磁気未結合成分がインダクタ成分として残るため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを高くすることができ、この結果、各通信規格に応じた規定の特性インピーダンスが得られ、差動信号が劣化するのを防止できるという効果が得られるものである。
【００２９】
また、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇの厚みを厚くしなくても、第２のコイル導体１５、第３のコイル導体１６の巻き数を変えただけでディファレンシャルモードの特性インピーダンスを高くすることができるため、小型・低背化が可能になる。
【００３０】
さらに、第２のコイル導体１５の巻き数を第４のコイル導体１７の巻き数より１ターン少なくし、かつ第３のコイル導体１６の巻き数を第１のコイル導体１４の巻き数より１ターン少なくするとともに、第２のコイル導体１５の最外周部を第４のコイル導体１７の最外周部とを上面視にて重なるようにし、第１のコイル導体１４の最外周部を第３のコイル導体１６の最外周部とを上面視にて重なるようにしているため、第２のコイル導体１５とその内方に位置する第２のビア電極１９との距離を長くすることができ、第３のコイル導体１６とその内方に位置する第１のビア電極１８との距離を長くすることができるため、絶縁信頼性を向上させることができる。
【００３１】
ここで、図４に第１のコイル導体１４を上面から見た図を示す。そして、第３のコイル導体１６については、図５に示すように、第１のコイル導体１４の最内周部（最も内側の導体部）と第３のコイル導体１６の最内周部を上面視にて重なるようにすると、第３のコイル導体１６と第１のビア電極１８との距離ｔが短くなる。また、第３のコイル導体１６は第２のコイル１３を構成し、第１のビア電極１８は第１のコイル１２を構成する第１、第２のコイル導体１４、１５同士を接続するものであるため、この第３のコイル導体１６と第１のビア電極１８は電位が異なり、これにより、第１のコイル１２と第２のコイル１３間の絶縁信頼性が劣化する。
【００３２】
一方、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタでは、図６に示すように、第１のコイル導体１４の最外周部（最も外側の導体部）と第３のコイル導体１６の最外周部を上面視にて重なるようにしており、さらに第３のコイル導体１６の巻き数がその最内周部において１ターン少ないため、その巻き数が少なくなった１ターンが占める分だけ、第３のコイル導体１６と第１のビア電極１８との距離ｔが長くなる。したがって、第１のコイル１２と第２のコイル１３間の絶縁信頼性が向上する。
【００３３】
ここで、図４〜図６は、説明を簡単にするために、第１、第３のコイル導体１４、１６と第１、第２のビア電極１８、１９、第２、第３の絶縁体層１１ｂ、１１ｃの上面図のみ示す。
【００３４】
さらに、第２のコイル導体１５、第４のコイル導体１７の関係についても同様のことが言える。
【００３５】
また、各コイル導体１４〜１７の長さを調整して、第１のコイル１２の長さと第２のコイル１３の長さを略等しくすれば、コモンモードフィルタに差動信号が入力され出力された際に、差動信号の位相差が少なくなるため、差動信号が劣化するのをより効果的に防止できる。
【００３６】
なお、上記した本発明の一実施の形態においては、第２のコイル導体１５の巻き数が第４のコイル導体１７の巻き数より１ターン少なく、第３のコイル導体１６の巻き数が第１のコイル導体１４の巻き数より１ターン少ないものについて説明したが、それぞれ１ターンよりも巻き数が少ないものであってもよい。
【００３７】
また、第１のコイル１２、第２のコイルと１３をそれぞれ１つ設けたものについて説明したが、２つ以上設けてアレイタイプとしてもよい。
【００３８】
さらに、第１、第２のコイル１２、１３をそれぞれ構成するコイル導体を２つとし、４つのコイル導体を積層したものについて説明したが、第１、第２のコイル１２、１３をそれぞれ構成するコイル導体を３つ以上とし、６つ以上のコイル導体を積層するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、差動信号が劣化するのを防止できるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１１ａ〜１１ｇ  第１〜第７の絶縁体層
１２  第１のコイル
１３  第２のコイル
１４  第１のコイル導体
１５  第２のコイル導体
１６  第３のコイル導体
１７  第４のコイル導体
２０  第１のコモンモードフィルタ部
２１  第２のコモンモードフィルタ部
【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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【図７】
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【図８】
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