(57)【要約】【課題】コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、マイクロ波領域の差動信号伝送路に介装して使用しても反射損失が少なく良好な伝送特性が得られる積層型コモンモードチョークコイルを提供する。【解決手段】コモンモードチョークコイル２０を形成する第１のコイルＡと第２のコイルＢをそれぞれ、非磁性誘電体層３２を介して積層された複数の導体層３０ａ，３０ｂによって形成し、第１のコイルＡを形成する導体層３０ａグループと第２のコイルＢを形成する導体層３０ｂグループを層方向に分離して設置するとともに、第１のコイルＡの導体層３０ａと第２のコイルＢの導体層３０ｂ間に形成されるキャパシタを両導体層３０ａ，３０ｂの線路方向に沿って分布させることにより、第１のコイルＡと第２のコイルＢ間に信号伝送路とインピーダンス整合可能な特性インピーダンスを形成する。【選択図】  図２
2008198863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンモードチョークコイルを形成する第１のコイルと第２のコイルがそれぞれ、非磁性誘電体層を介して積層された複数の導体層によって形成された積層型コモンモードチョークコイルであって、第１のコイルを形成する導体層グループと第２のコイルを形成する導体層グループを層方向に分離して設置するとともに、第１のコイルの導体層と第２のコイルの導体層間に形成されるキャパシタを両導体層の線路方向に沿って分布させることにより、第１のコイルと第２のコイル間に信号伝送路とインピーダンス整合可能な特性インピーダンスを形成したことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項２】
請求項１において、第１のコイルの導体層および第２のコイルの導体層がそれぞれ所定の幅および長さに揃えられているとともに、両導体層のコイルパターンが層間でほぼ重なり合うように設けられていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項３】
請求項１または２において、第１のコイルの最上層または最下層の導体層と、これと隣接する第２のコイルの最下層または最上層の導体層は、その線路長さが互いに異なって形成されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、第１のコイルの導体層を層間接続するビアと第２のコイルの導体層を層間接続するビアを、コモンモードチョークコイルの中心部磁路の面方向の左右いずれかに設置したことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、第１のコイルと第２のコイルの各端子は、各コイルの最下層の導体層から引き出された端子同士、および各コイルの最上層の導体層から引き出された端子同士がそれぞれ同側に位置するように設けられていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、最上層に位置するコイルパターンの上側および最下層に位置するコイルパターンの下側にそれぞれ非磁性誘電体層を形成することを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、非磁性誘電体層は非磁性フェライトから構成されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項８】
所定の差動特性インピーダンスを有する伝送路に介装された請求項１〜７のいずれかの積層型コモンモードチョークコイルであって、第１のコイルの導体層間および第２のコイルの導体層間にそれぞれ位置する非磁性誘電体層と、第１のコイルと第２のコイルが隣接して対向する部分に位置する非磁性誘電体層の各厚さの総和を、第１のコイルと第２のコイル間に形成される特性インピーダンスが上記伝送路の特性インピーダンスと同じくなるような誘電体層の厚さに対し、０．９倍〜１．４倍にしたことを特徴とする積層型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】
本発明は、互いに磁気結合する一対のコイルをそれぞれ複数の導体層で形成した積層型コモンモードチョークコイルに関し、とくに、高速差動信号伝送におけるコモンモードノイズ対策に用いて有効である。
【背景技術】
【０００２】
たとえばパーソナル・コンピュータやデジタルＡＶ機器などの電子機器は、機能の高性能化にともなって扱う信号が高速化している。このため、それらの電子機器ではデジタル信号の高速伝送に適した差動伝送方式が採用されるようになってきた。
【０００３】
差動伝送方式を用いるインターフェイス規格としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）、ＤＶＩ（Digital Video Interface）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）等がある。
【０００４】
これらの差動伝送方式は、一対の信号線路からなる差動伝送路に互いに逆位相の信号を伝送させることにより、外来ノイズに強く、かつノイズ輻射が少ないといった利点が得られる。しかし、差動伝送路では、一対の信号線路間にコモンモード（同相成分）ノイズが重畳することがある。このため、そのコモンモードノイズを差動信号から区別して除去する必要がある。
【０００５】
差動伝送路からコモンモードノイズを選択的に除去するためには、コモンモードチョークコイルが使用される。コモンモードチョークコイルは互いに磁気結合された第１のコイルと第２のコイルによって形成され、この２つのコイルを差動伝送路に介装することにより、同相信号（同相成分ノイズ）だけを選択的に相殺させることができる。また、互いに逆位相の差動信号に対しては２つのコイルのインピーダンスが相殺され、理論上はコイルがないのと同じ効果が生じる。
【０００６】
このコモンモードチョークコイルとしては、比較的低い周波数領域の信号伝送ではトロイダルコアなどの磁性コアに一対のコイルを巻回したものが使用されてきたが、高速のデジタル信号伝送では複数の導体層を積層してコイルを形成した積層型コモンモードチョークコイルが一般に使用されている。
【０００７】
この積層型コモンモードチョークコイルでは、たとえば特許文献１に開示されているように、同相信号を相殺する一対のコイルがそれぞれ、非磁性絶縁層を介して積層した複数のコイル導体層を層間接続することによって形成される。
【特許文献１】特開２００６−１７３２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の積層型コモンモードチョークコイルには次のような問題のあることが本発明者らによってあきらかとされた。
【０００９】
すなわち、たとえば特許文献１に開示されている積層型コモンモードチョークコイルは、第１のコイルを形成する導体層と第２のコイルを形成する導体層が、絶縁層を介して交互に積層されているが、このような構成は、第１のコイルと第２のコイル間の相互キャパシタを大きくする。
【００１０】
この相互キャパシタが大きいと、コイル間の容量インピーダンスが低くなって、伝送路とチョークコイル間でのインピーダンス不整合が拡大する。信号伝送路にインピーダンスの異なる不整合個所（インピーダンスの節目）があると、この不整合個所で信号が反射することによる伝送損失いわゆる反射損失が生じる。
【００１１】
このインピーダンス不整合による反射損失は伝送信号の周波数が高くなるほど顕在化し、たとえば５ＧＨｚといった高い周波数（マイクロ波）領域での高速信号伝送においては、インピーダンス不整合による伝送特性の低下が非常に大きな問題となる。
【００１２】
高速信号伝送におけるインピーダンス不整合は、反射による伝送損失の増大に加えて、反射波が進行波と干渉することによって生じる信号の品位低下や雑音発生なども大きな問題となる。
【００１３】
上記問題の回避策としては、たとえばコイル導体層間の絶縁層の厚さを大きくすることで相互キャパシタを小さく抑えることが考えられるが、この場合は、コイルサイズが大型化して印刷配線基板への高密度実装に適さなくなるといった背反が生じる。
【００１４】
相互キャパシタを小さく抑える別の方法としては、コイル導体層の線路幅を狭くすることが考えられる。積層コイルではコイル導体層の幅を狭くすることでも導体層間のキャパシタを小さくすることができる。しかし、導体層の幅を狭くすると、コイル抵抗が増大して信号伝送損失が増大するという問題が生じる。
【００１５】
本発明は以上のような問題を鑑みたものであって、その目的は、コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、マイクロ波領域の差動信号伝送路に介装して使用しても反射損失が少なく良好な伝送特性が得られる積層型コモンモードチョークコイルを提供することにある。
【００１６】
本発明の上記以外の目的および構成については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は次のような解決手段を提供する。  
（１）コモンモードチョークコイルを形成する第１のコイルと第２のコイルがそれぞれ、非磁性誘電体層を介して積層された複数の導体層によって形成された積層型コモンモードチョークコイルであって、第１のコイルを形成する導体層グループと第２のコイルを形成する導体層グループを層方向に分離して設置するとともに、第１のコイルの導体層と第２のコイルの導体層間に形成されるキャパシタを両導体層の線路方向に沿って分布させることにより、第１のコイルと第２のコイル間に信号伝送路とインピーダンス整合可能な特性インピーダンスを形成したことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００１８】
（２）上記手段（１）において、第１のコイルの導体層および第２のコイルの導体層がそれぞれ所定の幅および長さに揃えられているとともに、両導体層のコイルパターンが層間でほぼ重なり合うように設けられていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００１９】
（３）上記手段（１）または（２）において、第１のコイルの最上層または最下層の導体層と、これと隣接する第２のコイルの最下層または最上層の導体層は、その線路長さが互いに異なって形成されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００２０】
（４）上記手段（１）〜（３）のいずれかにおいて、第１のコイルの導体層を層間接続するビアと第２のコイルの導体層を層間接続するビアを、コモンモードチョークコイルの中心部磁路の面方向の左右いずれかに設置したことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００２１】
（５）上記手段（１）〜（４）のいずれかにおいて、第１のコイルと第２のコイルの各端子は、各コイルの最下層の導体層から引き出された端子同士、および各コイルの最上層の導体層から引き出された端子同士がそれぞれ同側に位置するように設けられていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００２２】
（６）上記手段（１）〜（５）のいずれかにおいて、最上層に位置するコイルパターンの上側および最下層に位置するコイルパターンの下側にそれぞれ非磁性誘電体層を形成することを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００２３】
（７）上記手段（１）〜（６）のいずれかにおいて、非磁性誘電体層は非磁性フェライトから構成されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【００２４】
（８）所定の差動特性インピーダンスを有する伝送路に介装された上記手段（１）〜（７）のいずれかの積層型コモンモードチョークコイルであって、第１のコイルの導体層間および第２のコイルの導体層間にそれぞれ位置する非磁性誘電体層と、第１のコイルと第２のコイルが隣接して対向する部分に位置する非磁性誘電体層の各厚さの総和を、第１のコイルと第２のコイル間に形成される特性インピーダンスが上記伝送路の特性インピーダンスと同じくなるような誘電体層の厚さに対し、０．９倍〜１．４倍にしたことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【発明の効果】
【００２５】
コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、マイクロ波領域の差動信号伝送路に介装して使用しても反射損失が少なく良好な伝送特性が得られる積層型コモンモードチョークコイルを提供することができる。
【００２６】
上記以外の作用／効果については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態をなす積層型コモンモードチョークコイル２０の概要を示す。同図において、（ａ）はコモンモードチョークコイル２０の使用状態、（ｂ）はその外観構成、（ｃ）は使用状態での等価回路をそれぞれ示す。  
同図に示すように、本発明に係る積層型コモンモードチョークコイル２０は、印刷配線基板１０に形成された差動伝送路１３の途中に介装されて使用される。
【００２８】
伝送路１３は、基板１０の表面にパターニング形成されたストリップラインからなる一対の平行線路１３ａ，１３ｂによって形成されている。基板１０の裏面は全面導体（ベタ導体）１２になっていて接地電位に接続されている。  
平行線路１３ａ，１３ｂは、所定の誘電率を有する絶縁板１１を介して全面導体１２に対向することにより、所定の特性インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）を有する差動伝送路１３を形成している。  
伝送路１３の一端は所定の出力インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）を有する差動信号源（デジタル信号源）５１に接続されている。また、その他端は所定の入力インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）を有する受信端末（インターフェイス）５２に接続・終端されている。
【００２９】
コモンモードチョークコイル２０は、第１のコイルＡと第２のコイルＢを互いに磁気結合させたものであって、上記伝送路１３の途中に介在し、平行線路１３ａ，１３ｂ間を互いに逆相で伝送させられる差動信号はそのまま通過させる一方、同相信号（同相成分ノイズ）に対しては両コイルＡ，Ｂ間の磁気誘導によって相殺・除去する。
【００３０】
実施形態の積層型コモンモードチョークコイル２０は表面実装用の矩形チップ状に形成されている。上記コイルＡとＢはそれぞれ、そのチップ内のコイル導体層３０ａ，３０ｂによって形成されている。
【００３１】
チップの外側には２つのコイルＡとＢの各端子２１ａ，２２ａと２１ｂと２２ｂが設けられているが、信号源５１側の線路１３ａ，１３ｂに接続される入力側端子２１ａ，２１ｂ同士と、受信端末５２側の線路１３ａ，１３ｂに接続される出力側端子２２ａ，２２ｂ同士は、互いに同側に位置するように設置されている。
【００３２】
なお、コモンモードチョークコイル２０ではとくに入出力の区別はなく、端子２１ａと２１ｂ、２２ａと２２ｂはどちらを入力側／出力側にしてもよいが、ここでは便宜上、信号源５１側に位置させられた端子２１ａ，２１ｂを入力側とし、受信端末５２側に位置させられた端子２２ａ，２２ｂを出力側としている。
【００３３】
図２は、上記積層型コモンモードチョークコイル２０の積層方向における内部断面構造を示す。同図において、コモンモードチョークコイル２０を形成する第１のコイルＡと第２のコイルＢはそれぞれ、非磁性誘電体層３２を介して積層された複数のコイル導体層３０ａ，３０ｂによって形成されている。両コイルＡ，Ｂは、誘電体層３２および導体層３０ａ，３０ｂとともに積層された磁性体層３４が形成する磁気回路を介して相互に誘導結合されている。
【００３４】
第１のコイルＡを形成する導体層３０ａグループと第２のコイルＢを形成する導体層３０ｂグループは層方向に分離して設置されている。つまり、第１のコイルＡの導体層３０ａと第２のコイルＢの導体層３０ｂは交互にではなく、第１のコイルＡを形成するグループと第２のコイルＢを形成するグループと分けて積層されている。各コイル導体層３０ａ，３０ｂは印刷配線技術を用いて形成されている。
【００３５】
さらに、図３に示すように、第１のコイルＡの導体層３０ａと第２のコイルＢの導体層３０ｂはパターン幅ｗが同じに揃えられるとともに、層方向でほぼ重なり合うように設けられている。
【００３６】
図３はその重なり合う導体層３０ａと３０ｂの一部を示す。同図に示すように、コイルＡの導体層３０ａとコイルＢの導体層３０ｂの任意個所に着目すると、その間には誘電体層３２のほかに導体層３０ａ（あるいは３０ｂまたは３０ａと３０ｂ）の部分も介在する。しかし、導体部分の厚さは等価的にゼロと見ることができるので、導体層３０ａと３０ｂ間には、その間に介在する誘電体層３２の厚さＳＴの総和に相当する厚さの誘電体層３２が介在していると見ることができる。
【００３７】
これにより、コイルＡの導体層３０ａとコイルＢの導体層３０ｂの線路方向に沿ってキャパシタが分布状態で形成されるが、この分布キャパシタの単位長さあたりの容量値は、コイル導体層３０ａ，３０ｂの幅ｗ、誘電体層３２の厚さＳＴの総和、および誘電体層３２の誘電率（比誘電率εｒ）によって決定される。
【００３８】
したがって、これらのパラメータを適宜設定すれば、コイル導体層３０ａと３０ｂに所定の特性インピーダンスを有する伝送路を形成させることができる。さらに、その特性インピーダンスが伝送路１３の特性インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）とほぼ同じくなるように上記パラメータを設定することにより、第１のコイルＡと第２のコイルＢは、コモンモードノイズ（同相成分ノイズ）を選択的に相殺・除去するフィルタとしての機能を備えるとともに、差動信号に対しては伝送路１３とほぼ同じ特性インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）を有する伝送路としての機能を備えることができる。
【００３９】
このようにして、高速デジタル信号伝送の標準規格とされている１００Ωの特性インピーダンスを第１のコイルＡと第２のコイルＢ間に待たせることができるのであるが、ここで注目すべきことは、その１００Ωという特性インピーダンス値がコイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなわずに達成できることである。
【００４０】
これは、第１のコイルＡを形成する導体層３０ａグループと第２のコイルＢを形成する導体層３０ｂグループを層方向に分離して設置したことによる。両導体層３０ａ，３０ｂをコイルＡ，Ｂごとに分けて積層したことにより、コイルＡの導体層３０ａとコイルＢの導体層３０ｂ間に介在する誘電体層３２の厚さは、１つの誘電体層３２の厚さＳＴではなく、複数の誘電体層３２厚さＳＴの総和に拡大される。
【００４１】
この結果、コイルＡの導体層３０ａとコイルＢの導体層３０ｂ３間のキャパシタ値は、導体層３０ａ，３０ｂの幅ｗすなわちキャパシタ電極の対向面積が大きくても、そのキャパシタ電極間の距離が複数の誘電体層３２厚さＳＴの総和に拡大されることにより、小さく抑えられるようになる。
【００４２】
導体層３０ａ，３０ｂの幅ｗを広くしても、両者間に形成されるキャパシタンス値を従来よりも大幅に小さくすることができれば、たとえば１００Ωという特性インピーダンス値も、コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、コイルＡ，Ｂ間に持たせることができる。
【００４３】
上記のように、本発明の積層型コモンモードチョークコイル２０は、コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、マイクロ波領域の差動信号伝送路１３に介装して使用しても反射損失が少なく良好な伝送特性を得ることができる。
【００４４】
図４は、本発明の積層型コモンモードチョークコイル２０が介装された高速差動伝送路の等価回路を示す。同図の（ａ）に示すように、コモンモードチョークコイル２０を形成する一対のコイルＡ，Ｂはそれぞれ一対の平行線路１３ａ，１３ｂに直列に介装されている。
【００４５】
同図（ｂ）に示すように、一対の平行線路１３ａ，１３ｂには、信号伝送方向に沿って所定の分布インダクタＬｓと分布キャパシタＣｓが形成されている。一対のコイルＡ，Ｂにも、コイル導体層３０ａ，３０ｂに沿って所定の分布インダクタＬｘと分布キャパシタＣｘが形成されている。
【００４６】
平行線路１３ａ，１３ｂの分布インダクタＬｓと分布キャパシタＣｓは、信号源５１の出力インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）および受信端末５２の入力インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）と同じ特性インピーダンスを形成する。コイルＡ，Ｂには、その特性インピーダンス（Ｚｏ＝１００Ω）と同じ特性インピーダンスをなす分布インダクタＬｘと分布キャパシタＣｘが形成されている。
【００４７】
同図（ｃ）は、信号源５１および受信端末５２のインピーダンスＺｏ、伝送路１３の特性インピーダンスＺｔ、コモンモードチョークコイル２０の特性インピーダンスＺｘが互いに同一に揃うインピーダンス整合状態（Ｚｘ＝Ｚｏ＝Ｚｔ）での等価実効回路を示す。
【００４８】
この等価実効回路のように、インピーダンス整合状態（Ｚｘ＝Ｚｏ＝Ｚｔ）では、コモンモードチョークコイル２０が信号源５１に対してインピーダンス整合された受信端末と等価に振る舞うとともに、受信端末５２に対してあたかも信号源（Ｖ）と等価に振る舞い、これにより、コモンモードノイズを排除し、差動信号だけを選択的に効率良く伝達させることができる。
【００４９】
ここで、上述した本発明の積層型コモンモードチョークコイル２０では、上記インピーダンス整合状態（Ｚｘ＝Ｚｏ＝Ｚｔ）をなすための分布インダクタＬｘと分布キャパシタＣｘを、コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、高い自由度で設定することができる。
【００５０】
この場合、上記分布インダクタＬｘと分布キャパシタＣｘはその分布状態をできるだけ均一化することが望ましいが、このためにはたとえば、図２および図３に示したように、コイルＡ，Ｂの両導体層３０ａ，３０ｂのパターン幅ｗを同じに揃えるとともに、両導体層３０ａ，３０ｂを層方向でほぼ重なり合うように設けることが有効である。
【００５１】
両導体層３０ａ，３０ｂを層方向で重ね合わせると、従来では導体層３０ａ，３０ｂ間のキャパシタ増大が懸念されるところであるが、本発明では、両導体層３０ａ，３０ｂ間の距離（ＳＴの総和）が等価的に大きく確保できるため、その懸念はない。
【００５２】
図５は、図２に示した断面構造を有するコモンモードチョークコイル２０のコイル導体層パターンを積層順に示す。同図に示すように、導体層３０ａ，３０ｂはコイルＡ，Ｂごとまとめて積層される。すなわち、まず、一方のコイルＡを形成するための導体層３０ａをビア３１ａで層間接続しながら順次積層する。この後、他方のコイルＢを形成するための導体層３０ｂをビア３１ｂで層間接続しながら順次積層する。
【００５３】
同図において、第１のコイルＡの最上層（コイルＡ−２層目）の導体層３０ａと、これと隣接する第２のコイルＢの最下層（コイルＢ−１層目）の導体層３０ｂは、その線路長さが互いに異なって形成されている。これにより、コイルＡ，Ｂ間の相互キャパシタンスが不要に大きくなるのを避けることができる。
【００５４】
また、第１のコイルＡの導体層３０ａを層間接続するビア３１ａと第２のコイルＢの導体層３０ｂを層間接続するビア３１ｂを、コモンモードチョークコイルの中心部磁路の面方向の左右いずれかに設置してある。
【００５５】
この構成によれば、両コイルＡ，Ｂの各導体層３０ａ，３０ｂは、ビア３１ａ，３１ｂを迂回するためにパターンを変形させる必要がなく、コイルＡ，Ｂ間でのパターン形状の違いを小さくできる。これにより、コイルＡとコイルＢ間に流れる差動電流により生じる磁束を打ち消して漏洩磁束を小さくすることができる。また、コイルＡ，Ｂに形成される分布インダクタＬｘと分布キャパシタＣｘの分布状態を均一化し、コイルＡ，Ｂに一層良好な伝送特性を持たせることができる。
【００５６】
さらに、第１のコイルＡと第２のコイルＢの各端子２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂは、各コイルＡ，Ｂの最下層の導体層から引き出された端子２１ａ，２１ｂ同士、および各コイルＡ，Ｂの最上層の導体層から引き出された端子２２ａ，２２ｂ同士がそれぞれ同側に位置するように設けられている。
【００５７】
これにより、たとえば図１に示したように、差動伝送路を形成する一対の平行線路への介装に都合の良い端子配置とすることができる。また、コイルＡ，Ｂ間での導体層パターン形状の違いを小さくする効果も得られる。
【００５８】
上述した構成は、たとえば図６と図７に示すように、コイルＡとコイルＢをそれぞれ３層あるいはそれ以上の導体層３０ａ，３０ｂで形成する多層構造の積層型コモンモードチョークコイル２０にも好適に適用可能である。
【００５９】
非磁性誘電体層３２については、使用周波数領域すなわち伝送周波数領域における誘電体損失が小さく、さらに誘電率の低いものが好ましい。磁性体層に磁性フェライト、非磁性誘電体層に非磁性フェライトを構成するようにすると、磁性フェライトと非磁性フェライトとの熱収縮率の差が小さいため、コイルパターンのストレスを抑制し、焼成時のコイルパターンの断線不良を防止することができる。非磁性フェライトには、Ｚｎフェライトを用いることができる。
【００６０】
図８、図９、図１０はそれぞれ、本発明の技術に基づいて作成された積層型コモンモードチョークコイル２０の特性例を示すグラフである。図８は非磁性誘電体層の厚さ（ＳＴの総和）に対する反射損失（２ＧＨｚ）およびカットオフ周波数（−３ｄＢ）の変化状態をそれぞれ示す。図９は周波数に対する反射損失および伝送効率の変化状態をそれぞれ示す。図１０は周波数に対するノーマルモード・インピーダンスとコモンモード・インピーダンスの変化状態をそれぞれ示す。
【００６１】
ここで、図８に示す反射損失を−２０ｄＢ以下に抑えるためには、第１のコイルＡの導体層３０ａ間および第２のコイルＢの導体層３０ｂ間にそれぞれ位置する非磁性誘電体層３２と、第１のコイルＡと第２のコイルＢが隣接して対向する部分に位置する非磁性誘電体層の各厚さの総和ＳＴ（図２，３，６参照）を、第１のコイルＡと第２のコイルＢ間に形成される特性インピーダンスが伝送路１３の特性インピーダンスと同じくなるような誘電体層の厚さに対し、０．９倍〜１．４倍の範囲にするとよい。
【００６２】
平行二平板からなる伝送路の差動特性インピーダンスＺｄｄ、その平行二平板間の比誘電率εｒ、その平行二平板の幅ｗおよび間隔ｓの間には、数１のような関係式が成り立つが、この関係式によって決定される間隔ｓに対し、上記総和ＳＴを０．９倍〜１．４倍にすることにより、図８に示すように、反射損失が−２０ｄＢ以下となるインピーダンス整合条件（Ｚ整合範囲）を得ることができる。
【数１】
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【００６３】
図１１は本発明のさらに好ましい実施形態を示す。この実施形態では、最上層に位置するコイルパターンの上側および最下層に位置するコイルパターンの下側にもそれぞれ非磁性誘電体層３３を形成している。つまり、非磁性誘電体層３２，３３は、コイルパターンの間だけではなく、最外側のコイルパターンと磁性体層３４の間にも介在させることが望ましい。
【００６４】
これにより、とくに３ＧＨｚ以上のマイクロ波領域において磁性体損失に起因する伝送損失を低減させてカットオフ周波数を上げることができるようになる。この場合、非磁性誘電体層３２，３３には上述したＺｎフェライトがとくに適している。
【００６５】
図１２および表１は、図１１に示した断面構造を有する積層型コモンモードチョークコイル２０において、非磁性誘電体３２，３３の比誘電率（εｒ）、コイルＡの導体層３０ａ間に介在する非磁性誘電体層３２の厚さＳＴ１（単位はμｍ、以下同じ）、コイルＡの導体層３０ａとコイルＢの導体層３０ｂ間に位置する非磁性誘電体層３２の厚さＳＴ２、コイルＢの導体層３０ｂ間に介在する非磁性誘電体層３２の厚さＳＴ３、最上層および最下層の非磁性誘電体層３３の厚さＳＴ４をそれぞれパラメータ（制御因子）とし、各パラメータ（εｒ，ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４）ごとにその変化に対して現れるカットオフ周波数（−３ｄＢ）の平均値変化の状態（基準平均値＝５．９６２ＧＨｚ対する）を示す。
【００６６】
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【００６７】
図１２および表１に示すように、最上層および最下層の非磁性誘電体層３３は、その厚さＳＴ４を０μｍ、１０μｍ、２０μｍと変化させることにより、カットオフ周波数が６５０ＭＨｚ程変化する。このことから、最上／下層の非磁性誘電体層３３はカットオフ周波数を高くする効果のあることが分かる。
【００６８】
また、最上／下層の非磁性誘電体層３３の厚さＳＴ４が１０μｍを越えるとカットオフ周波数の上昇が緩くなり、３０μｍを越えるとカットオフ周波数の上昇にほとんど影響を与えなくなることも判明した。したがって、最上／下層の非磁性誘電体層３３の厚さＳＴ４は１０μｍ〜３０μｍが好ましい。
【００６９】
以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
コイル抵抗の増大やコイルサイズの大型化をともなうことなく、マイクロ波領域の差動信号伝送路に介装して使用しても反射損失が少なく良好な伝送特性が得られる積層型コモンモードチョークコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態をなす積層型コモンモードチョークコイルの概要を示す斜視図および回路図である。
【図２】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの積層方向における内部断面構造を示す図である。
【図３】図２に示した積層型コモンモードチョークコイルにおける導体層の一部を示す断面図である。
【図４】本発明の積層型コモンモードチョークコイルが介装された高速差動伝送路の等価回路を示す図である。
【図５】図２に示した断面構造を有するコモンモードチョークコイルのコイル導体層パターンを積層順に示す平面図である。
【図６】２つのコイルをそれぞれ３層の導体層で形成した例を示す積層方向の断面図である。
【図７】図６に示した断面構造を有するコモンモードチョークコイルのコイル導体層パターンを積層順に示す平面図である。
【図８】非磁性誘電体層の厚さ（ＳＴの総和）に対する反射損失（２ＧＨｚ）およびカットオフ周波数（−３ｄＢ）の変化状態をそれぞれ示すグラフである。
【図９】周波数に対する反射損失および伝送効率の変化状態をそれぞれ示すグラフである。
【図１０】周波数に対するノーマルモード・インピーダンスとコモンモード・インピーダンスの変化状態をそれぞれ示すグラフである。
【図１１】最上層に位置するコイルパターンの上側および最下層に位置するコイルパターンの下側にも非磁性誘電体層を形成した積層型コモンモードチョークコイルの内部断面構造を示す図である。
【図１２】図１１に示した積層型コモンモードチョークコイルにおける、非磁性誘電体層の厚さに対するカットオフ周波数の変化状態を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０  印刷配線基板
１１  絶縁板
１２  全面導体（ベタ導体）
１３  伝送路
１３ａ，１３ｂ  平行線路
２０  積層型コモンモードチョークコイル
２１ａ，２２ａ  コイルＡの端子
２１ｂ，２２ｂ  コイルＢの端子
３０ａ３０ｂ  導体層
３１ａ，３１ｂ  層間接続をなすビア
３２，３３  非磁性誘電体層
３４  磁性体層
５１  信号源
５２  受信端末
Ａ  第１のコイル
Ｂ  第２のコイル
【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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