(57)【要約】【課題】  コモンモードチョークコイル部品の通電による信号波形の歪みを抑制できるコモンモードチョークコイル部品を提供する。【解決手段】  コイル形成用導体パターンＭと、磁性層とが交互に積層形成されている積層体の側面に複数の外部接続用電極が設けられている構成を備えたコモンモードチョークコイル部品であって、前記積層体の内部には、コイル形成用導体パターンＭにより構成されるコモンモードチョークコイルの両端部をそれぞれ予め定められた接続相手の外部接続用電極に接続させるための引き出し導体パターン３ｂ，３ｃ（３ｉ，３ｊ）を設け、コモンモードチョークコイルの両端側の引き出し導体パターン３ｂ，３ｃ（３ｉ，３ｊ）のうちの少なくとも一方側は、コイル形成用導体パターンＭよりも導体パターンの幅を細くして、信号波形歪みの発生を抑制するためのインダクタンスを持つ構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル形成用導体パターンと、磁性層とが交互に積層形成されている積層体の側面に複数の外部接続用電極が設けられている構成を備えたコモンモードチョークコイル部品であって、前記積層体の内部には、コイル形成用導体パターンにより構成されるコモンモードチョークコイルの両端部をそれぞれ予め定められた接続相手の外部接続用電極に接続させるための引き出し導体パターンが設けられており、コモンモードチョークコイルの両端側の引き出し導体パターンのうちの少なくとも一方側は、コイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くして、コモンモードチョークコイル部品の通電に因る信号波形歪みの発生を抑制するためのインダクタンスを持つ信号波形歪み防止用導体パターンとしたことを特徴とするコモンモードチョークコイル部品。
【請求項２】
コイル形成用導体パターンと、磁性層とが交互に積層形成されている積層体の側面に複数の外部接続用電極が設けられている構成を備えたコモンモードチョークコイル部品であって、前記積層体の内部には、コイル形成用導体パターンにより構成される複数のコモンモードチョークコイルを直列に連結するためのコイル連結用導体パターンと、コモンモードチョークコイルの直列連結回路の両端部をそれぞれ予め定められた接続相手の外部接続用電極に接続させるための引き出し導体パターンとが設けられており、コモンモードチョークコイルの両端側の引き出し導体パターンのうちの少なくとも一方側と、コイル連結用導体パターンとは、それぞれ、コイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くして、コモンモードチョークコイル部品の通電に因る信号波形歪みの発生を抑制するためのインダクタンスを持つ信号波形歪み防止用導体パターンとしたことを特徴とするコモンモードチョークコイル部品。
【請求項３】
信号波形歪み防止用導体パターンは、少なくとも１つの曲がり部を有する形状と成していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコモンモードチョークコイル部品。
【請求項４】
信号波形歪み防止用導体パターンは螺旋状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコモンモードチョークコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動線路に流れるコモンモードノイズを除去するコモンモードチョークコイル部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に示されるような互いに間隔を介して並設されている対を成す線路３０，３１から成る差動線路３２には、様々な原因によって、電磁雑音の放射の原因となるコモンモードノイズが流れてしまう。このため、差動線路３２にコモンモードチョークコイル３３を介設してコモンモードを除去することが多い。図６（ａ）にはコモンモードチョークコイル部品の一例が模式的な外観斜視図により示され、図６（ｂ）には図６（ａ）のコモンモードチョークコイル部品の模式的な分解図が示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図６（ａ）のコモンモードチョークコイル部品１は、磁性層２（２ａ〜２ｋ）と、導体パターン３（３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｊ）とが交互に積層されて成る積層体Ｋの側面に、外部接続用電極４（４Ａ，４Ｂ），５（５Ａ，５Ｂ）が形成されている形態を有している。このコモンモードチョークコイル部品１では、導体パターン３ｅ，３ｇは磁性層２ｆ，２ｇに形成されたビアホール６を介して電気的に接続されて第１のコイルを形成している。また、導体パターン３ｆ，３ｈは磁性層２ｇ，２ｈに形成されたビアホール７を介して電気的に接続されて第２のコイルを形成している。導体パターン３ｅ，３ｇから成る第１のコイルと、導体パターン３ｆ，３ｈから成る第２のコイルとは、対を成してコモンモードチョークコイル８を構成している。
【０００４】
第１のコイルの一端側（導体パターン３ｅ側の端部）は、磁性層２ｃ，２ｄ，２ｅに形成されているビアホール１０を介して導体パターン３ｂに接続されており、当該導体パターン３ｂによって外部接続用電極４Ｂに電気的に接続されている。また、第１のコイルの他端側（導体パターン３ｇ側の端部）は、磁性層２ｈ，２ｉに形成されているビアホール１１を介して導体パターン３ｉに接続されており、当該導体パターン３ｉによって外部接続用電極４Ａに電気的に接続されている。
【０００５】
第２のコイルの一端側（導体パターン３ｆ側の端部）は、磁性層２ｄ，２ｅ，２ｆに形成されているビアホール１２を介して導体パターン３ｃに接続されており、当該導体パターン３ｃによって外部接続用電極５Ｂに電気的に接続されている。また、第２のコイルの他端側（導体パターン３ｈ側の端部）は、磁性層２ｉ，２ｊに形成されているビアホール１３を介して導体パターン３ｊに接続されており、当該導体パターン３ｊによって外部接続用電極５Ａに電気的に接続されている。
【０００６】
図６に示されるコモンモードチョークコイル部品１は上記のように構成されており、当該コモンモードチョークコイル部品１は、例えば図６（ａ）に示されるように、対を成す線路３０，３１から成る差動線路３２に介設される。つまり、差動線路３２の各線路３０，３１には、それぞれ、コモンモードチョークコイル部品配設部分に、分断部が設けられており、線路３０の分断部の図６に示す左端側に外部接続用電極５Ａが接続され、線路３０の分断部の右端側に外部接続用電極５Ｂが接続される。また、線路３１の分断部の左端側には外部接続用電極４Ａが接続され、線路３１の分断部の右端側には外部接続用電極４Ｂが接続される。
【０００７】
差動線路３２の線路３１の通電電流は、例えば外部接続用電極４Ａからコモンモードチョークコイル部品１の内部の第１のコイルに流れ込み、第１のコイルから外部接続用電極４Ｂを介して線路３１に流れ出す。また、線路３０の通電電流は、例えば外部接続用電極５Ｂからコモンモードチョークコイル部品１の内部の第２のコイルに流れ込み、第２のコイルから外部接続用電極５Ａを介して線路３２に流れ出る。上記のように、線路３０，３１の通電電流は、それぞれ、コモンモードチョークコイル部品１の第１のコイル又は第２のコイルを通電し、当該第１のコイル又は第２のコイルの通電により、差動線路３２のコモンモードノイズが除去される。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−３７７３４号公報
【特許文献２】特開平８−７９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、差動線路３２には様々な周波数の信号が通電することから、それら信号の周波数を含む予め設定された周波数範囲に渡って、コモンモードチョークコイル部品１の特性インピーダンスは一定で、また、その特性インピーダンスは、差動線路３２とインピーダンスマッチングを取るために差動線路３２の特性インピーダンスと同じ値であることが望ましい。しかしながら、図６に示されるようなコモンモードチョークコイル部品１では、設定の周波数範囲における周波数の高い側において、特性インピーダンスが、差動線路３２の特性インピーダンスの値からずれてしまうというインピーダンス特性を持つことがある。このため、上記設定の周波数範囲における周波数の高い側の信号に対して、コモンモードチョークコイル部品１と、差動線路３２とのインピーダンス不整合が起こり、これにより、コモンモードチョークコイル部品１を通過した信号の波形に歪みが生じるという問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、コモンモードチョークコイル部品の通電に因る信号波形歪みの発生を抑制することができるコモンモードチョークコイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、コイル形成用導体パターンと、磁性層とが交互に積層形成されている積層体の側面に複数の外部接続用電極が設けられている構成を備えたコモンモードチョークコイル部品であって、前記積層体の内部には、コイル形成用導体パターンにより構成されるコモンモードチョークコイルの両端部をそれぞれ予め定められた接続相手の外部接続用電極に接続させるための引き出し導体パターンが設けられており、コモンモードチョークコイルの両端側の引き出し導体パターンのうちの少なくとも一方側は、コイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くして、コモンモードチョークコイル部品の通電に因る信号波形歪みの発生を抑制するためのインダクタンスを持つ信号波形歪み防止用導体パターンとしたことを特徴としている。
【００１２】
また、この発明は、コイル形成用導体パターンと、磁性層とが交互に積層形成されている積層体の側面に複数の外部接続用電極が設けられている構成を備えたコモンモードチョークコイル部品であって、前記積層体の内部には、コイル形成用導体パターンにより構成される複数のコモンモードチョークコイルを直列に連結するためのコイル連結用導体パターンと、コモンモードチョークコイルの直列連結回路の両端部をそれぞれ予め定められた接続相手の外部接続用電極に接続させるための引き出し導体パターンとが設けられており、コモンモードチョークコイルの両端側の引き出し導体パターンのうちの少なくとも一方側と、コイル連結用導体パターンとは、それぞれ、コイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くして、コモンモードチョークコイル部品の通電に因る信号波形歪みの発生を抑制するためのインダクタンスを持つ信号波形歪み防止用導体パターンとしたことをも特徴としている。
【００１３】
さらに、この発明では、信号波形歪み防止用導体パターンは、少なくとも１つの曲がり部を有する形状と成していることや、螺旋状であることをも特徴としてる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、コモンモードチョークコイル部品の内部において、コモンモードチョークコイルの端部と、外部接続用電極とを接続するための引き出し導体パターンにインダクタンスを持たせて、当該引き出し導体パターンを信号波形歪み防止用導体パターンとした構成を備えている。つまり、コモンモードチョークコイルの特性インピーダンスは、予め定められた周波数範囲の全領域に渡って、組み込み対象の差動線路の特性インピーダンスに基づいた設定値に一定であることが望ましいが、周波数範囲の周波数の高い側において、コモンモードチョークコイルの特性インピーダンスが設定値からずれることがある。このような場合に、この発明では、引き出し導体パターンにインダクタンスを持たせたので、そのインダクタンスによって、コモンモードチョークコイルの特性インピーダンスの設定値に対するずれを小さく、又は無くす方向に補正することができる。これにより、コモンモードチョークコイル部品全体で見たときに、設定の周波数範囲の全領域に渡って、コモンモードチョークコイル部品の特性インピーダンスを、差動線路と整合するための設定値、あるいは、その設定値に対する許容範囲内の値とすることができる。このため、コモンモードチョークコイル部品は、差動線路とのインピーダンス不整合を抑制することができることから、コモンモードチョークコイル部品に通電することに起因した信号波形歪みの発生を小さく抑制することができる。
【００１５】
また、この発明では、引き出し導体パターンをコイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くして、引き出し導体パターンにインダクタンスを持たせる構成であるので、引き出し導体パターンの形成に必要な面積を増加することなく、引き出し導体パターンにインダクタンスを持たせることができる。つまり、コモンモードチョークコイル部品の大型化を回避しながら、上記のような信号波形歪みの発生を防止できるコモンモードチョークコイル部品を提供することができる。
【００１６】
さらに、引き出し導体パターンに、より大きなインダクタンスを持たせたい場合には、引き出し導体パターンをコイル形成用導体パターンよりも細く形成すると共に、その形状を１つ以上の曲がり部を有する形状としたり、螺旋形状とすることにより、コモンモードチョークコイル部品の大型化を回避しながら、引き出し導体パターンに、より大きなインダクタンスを持たせることができる。
【００１７】
さらにまた、コモンモードチョークコイル部品の内部に複数のコモンモードチョークコイルがコイル連結用導体パターンを介して直列に接続されており、そのコイル連結用導体パターンと、コモンモードチョークコイルの直列連結回路の両端側のうちの少なくとも一方側の引き出し導体パターンとを、それぞれ、コイル形成用導体パターンよりも細くして、インダクタンスを持たせる構成としたものにあっても、上記同様に、コモンモードチョークコイル部品の大型化を回避しながら、予め設定された周波数範囲の全領域に渡って、コモンモードチョークコイル部品を差動線路にインピーダンス整合させることができ、これにより、コモンモードチョークコイル部品を通電することによる信号波形の歪みを小さく抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施形態例の説明において、図６に示されるコモンモードチョークコイル部品１と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００１９】
第１実施形態例のコモンモードチョークコイル部品１は、図６（ａ）、（ｂ）に示されるコモンモードチョークコイル部品とほぼ同様な構成を備えており、磁性層２（２ａ〜２ｋ）と、導体パターン３（３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｊ）とが交互に積層形成された積層体Ｋの側面に複数の外部接続用電極４（４Ａ，４Ｂ），５（５Ａ，５Ｂ）が形成されている。このコモンモードチョークコイル部品１では、導体パターン３ｅ〜３ｈはコモンモードチョークコイル８を形成するためのコイル形成用導体パターンであり、残りの導体パターン３ｂ，３ｃ，３ｉ，３ｊは引き出し導体パターンである。この第１実施形態例では、引き出し導体パターン３ｂ，３ｃ，３ｉ，３ｊのそれぞれの長さは０．１mm以上の長さとなっている。
【００２０】
この第１実施形態例では、コモンモードチョークコイル８の一端側に設けられている引き出し導体パターン３ｉ，３ｊと、コモンモードチョークコイル８の他端側に設けられている引き出し導体パターン３ｂ，３ｃとのうちの少なくとも一方側は、図１（ａ）のイメージ図に示されるように、コイル形成用導体パターンＭ（３ｅ〜３ｈ）よりも細く形成されて、インダクタンスを持っている。このため、この第１実施形態例のコモンモードチョークコイル部品１の等価回路は、コモンモードチョークコイル８の一端側の引き出し導体パターン３ｉ，３ｊ（又は３ｂ，３ｃ）だけにインダクタンスを持たせた場合には、例えば図２（ａ）に示されるような回路となり、また、コモンモードチョークコイル８の両端側の引き出し導体パターン３ｂ，３ｃ，３ｉ，３ｊにそれぞれインダクタンスを持たせた場合には、例えば図２（ｂ）に示されるような回路となる。
【００２１】
この第１実施形態例では、インダクタンスを持つ引き出し導体パターンは信号波形歪み防止用導体パターンと成しており、当該信号波形歪み防止用導体パターンのインダクタンスは、コモンモードチョークコイル部品１全体の特性インピーダンスが、予め定めた周波数範囲の全領域に渡って、組み込み対象の差動線路の特性インピーダンス、あるいは、そのインピーダンスに対する許容範囲内のインピーダンスとなるための値（例えば０．５ｎＨ〜４．０ｎＨの範囲内の微小なインダクタンス値）に設定されている。これにより、コモンモードチョークコイル部品１と差動線路とのインピーダンス整合を改善することができることから、コモンモードチョークコイル部品１の通電に因る信号波形の歪み発生を抑制することができる。
【００２２】
このことは、本発明者の実験により確認されている。図３にその実験結果が示されている。図３のグラフは、実験により得られたコモンモードチョークコイル部品１の特性インピーダンスと信号の周波数との関係を示しており、実線Ａは、第１実施形態例において特有な信号波形歪み防止用導体パターンを有するコモンモードチョークコイル部品１に関し、点線Ｂは、信号波形歪み防止用導体パターンを持たないコモンモードチョークコイル部品１に関するものである。この実験では、信号波形歪み防止用導体パターンの形成の有無以外は同じ条件の下で行われており、差動伝送規格の一つに基づき、コモンモードチョークコイル部品１のコモンモードチョークコイル８の特性インピーダンスが１００Ωとなるように設計され、その特性インピーダンス（１００Ω）に対して±２０Ωまでが許容範囲となっている。
【００２３】
図３のグラフにも示されているように、信号波形歪み防止用導体パターンを形成することにより、予め設定された周波数範囲（例えば５００ＭHz〜２．５ＧHz）の全領域に渡って、コモンモードチョークコイル部品１の特性インピーダンスを許容範囲内にすることができる。
【００２４】
また、本発明者は、コモンモードチョークコイル部品１を通過した差動線路を通電している信号のアイパターンを実験により求めており、その実験結果が図４（ａ）、（ｂ）に示されている。図４（ａ）は信号波形歪み防止用導体パターンが設けられていない従来例の構成を持つコモンモードチョークコイル部品１に関し、図４（ｂ）は第１実施形態例において特有な信号波形歪み防止用導体パターンが設けられているコモンモードチョークコイル部品１に関するものである。これら図４（ａ）、（ｂ）の比較からも分かるように、信号波形歪み防止用導体パターンを設けることにより、アイパターンが改善されており、このことからも、信号波形の歪みが抑制されていることが分かる。
【００２５】
なお、図１（ａ）の例では、コイル形成用導体パターンよりも導体パターンの幅を細くしただけで、信号波形歪み防止用導体パターンにインダクタンスを持たせる構成であったが、例えば、コモンモードチョークコイル部品１の大型化を抑制しながら、より大きなインダクタンスを信号波形歪み防止用導体パターンに持たせたい場合には、例えば、図２（ｂ）に示されるように信号波形歪み防止用導体パターンの幅を細くするのに加えて、信号波形歪み防止用導体パターンを、少なくとも１つの曲がり部を有する形状としたり、図１（ｃ）に示されるような螺旋状としてもよく、信号波形歪み防止用導体パターンの形状は直線状に限定されるものではなく、適宜な形状を採り得るものである。なお、図１（ｃ）に示されるように信号波形歪み防止用導体パターンを螺旋状に形成する場合には、当該信号波形歪み防止用導体パターンは複数の層に渡って形成された複数の導体パターンと、それら導体パターンを接続させるためのビアホールとを有して構成されることとなる。
【００２６】
以下に、第２実施形態例を説明する。この第２実施形態例の説明では、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２７】
この第２実施形態例のコモンモードチョークコイル部品１は、図５に示されるような等価回路を持つものである。つまり、この第２実施形態例のコモンモードチョークコイル部品１は、積層体Ｋの内部に、コイル形成用導体パターン１６から成る複数のコモンモードチョークコイル１７（１７ａ，１７ｂ）がコイル連結用導体パターン１８を介して直列に連結されている。このコモンモードチョークコイル１７（１７ａ，１７ｂ）の直列連結回路の両端側には、それぞれ、外部接続用電極２０（２０ａ，２０ｂ），２１（２１ａ，２１ｂ）に接続するための引き出し導体パターン２２（２２ａ〜２２ｄ）が設けられている。その直列連結回路の一端側の引き出し導体パターン２２ａ，２２ｂと、直列連結回路の他端側の引き出し導体パターン２２ｃ，２２ｄとのうちの少なくとも一方側（図５の例では両方）、および、コイル連結用導体パターン１８はインダクタンスを持ち、信号波形歪み防止用導体パターンと成している。
【００２８】
この第２実施形態例においても、第１実施形態例と同様に、引き出し導体パターン２２とコイル連結用導体パターン１８により構成される信号波形歪み防止用導体パターンは、コモンモードチョークコイル部品１が、設定の周波数範囲の全領域に渡って、差動線路にインピーダンス整合できるためのインダクタンス（例えば０．５ｎＨ〜４．０ｎＨの範囲内の微小なインダクタンス値）を持つことができるように、設計されている。このため、この第２実施形態例においても、第１実施形態例と同様の優れた効果を得ることができる。
【００２９】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、引き出し導体パターンは、コイル形成用導体パターンとは異なる層に形成されていたが、例えば回路基板におけるコモンモードチョークコイル部品１の占有面積の規制が緩いような場合には、磁性層２の面積を広げて、コイル形成用導体パターンと引き出し導体パターンを同じ層に形成してもよい。
【００３０】
また、もちろん、コイル形成用導体パターンにより構成されるコモンモードチョークコイルの巻回数や形状等は図示の例に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態例のコモンモードチョークコイル部品において特有な構成部分を説明するための図である。
【図２】第１実施形態例のコモンモードチョークコイル部品の等価回路を説明するための回路図である。
【図３】第１実施形態例において特有な構成から得られる効果を説明するための実験結果のグラフである。
【図４】図３と共に、第１実施形態例において特有な構成から得られる効果を説明するための図である。
【図５】第２実施形態例のコモンモードチョークコイル部品の等価回路を説明するための回路図である。
【図６】コモンモードチョークコイル部品の一構造例を説明するためのモデル図である。
【図７】差動線路と、コモンモードチョークコイル部品との関係例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，１５  コモンモードチョークコイル部品
２  磁性層
３  導体パターン
４，５，２０，２１  外部接続用電極
８，１７  コモンモードチョークコイル
１８  コイル連結用導体パターン
【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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