(57)【要約】【課題】ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４、ＤＶＩ等の高速差動信号伝送において、高速伝送信号に悪影響を与えることなくコモンモードノイズを抑圧する。【解決手段】ドラムコア１１の巻芯部１２に、線間距離（ａ）の一対の線材１，２を巻線し、かつ該一対の線材間に巻線間隔（ｂ）を設け、前記一対の線材１，２の端末をそれぞれ前記ドラムコア１１の鍔部１２に設けた電極部１４に電気的に接続してなり、前記線間距離（ａ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ａ／Ｒを、ａ／Ｒ≧０．５とし、かつ前記巻線間隔（ｂ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ｂ／Ｒを、ｂ／Ｒ≧０．５としている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性又は非磁性ドラムコアの巻芯部に、線間距離（ａ）の一対の線材を巻線し、かつ該一対の線材間に巻線間隔（ｂ）を設け、前記一対の線材の端末をそれぞれ前記ドラムコアの鍔部に設けた電極部に電気的に接続してなる表面実装型コモンモードノイズフィルタであって、
前記線間距離（ａ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ａ／Ｒが、
ａ／Ｒ≧０．５
で、かつ前記巻線間隔（ｂ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ｂ／Ｒが、
ｂ／Ｒ≧０．５
であることを特徴とする表面実装型コモンモードノイズフィルタ。
【請求項２】
前記線材の直径（Ｒ）が、３０μｍ≦Ｒ≦５０μｍ
である請求項１記載の表面実装型コモンモードノイズフィルタ。
【請求項３】
前記ドラムコアの両方の鍔部上面間に磁性又は非磁性板状コアを固着した請求項１又は２記載の表面実装型コモンモードノイズフィルタ。
【請求項４】
前記電極部は各鍔部の少なくとも外側端面の両側位置にそれぞれ設けられており、前記鍔部の上面又は下面の前記電極部間を通る位置に線材引出溝を形成し、前記一対の線材を前記線材引出溝にまとめて通してから分離して前記両側位置の電極部にそれぞれ接続した請求項１，２又は３記載の表面実装型コモンモードノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号線等のコモンモードノイズを抑圧するためのコモンモードノイズフィルタに係り、とくにパーソナルコンピュータ等におけるＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４、ＤＶＩ（液晶ディスプレイ等の接続用に用いられる）等の高速差動信号伝送において２本の信号線を通るコモンモードノイズを減衰させるために使用される表面実装型コモンモードノイズフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコモンモードノイズフィルタとしては、磁性又は非磁性ドラムコアの巻芯部に一対の線材を密着して巻回した構造が一般的である。また、一対の平行な線材を絶縁材で一体に被覆したペア線を巻回したものとして、下記の特許文献１がある。但し、ペア線をなす線材相互間は線材径に比較してかなり近接した配置となっている。
【特許文献１】特開２００２−１１０４２８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パーソナルコンピュータと周辺機器間等の信号伝送に、ＤＶＩ（ＴＭＤＳ），ＩＥＥＥ１３９４（Ｓ８００）等の高速差動伝送が登場しており、コモンモードノイズフィルタの伝送特性によっては伝送信号の高周波成分を減衰させる等の悪影響を及ぼすため、高速信号に対して使用することが難しい。伝送信号に対する影響度は、▲１▼信号遮断周波数と、▲２▼特性インピーダンス整合に依存すると考えると、従来までのコモンモードノイズフィルタでは信号遮断周波数１ＧＨｚ程度で特性インピーダンスはアプリケーションに応じて調整できない状況にあり、信号品質に影響を与える可能性がある。例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とパーソナルコンピュータとを結ぶ伝送方式ＤＶＩは解像度ＳＸＧＡで伝送速度が５６０ＭＨｚであるため、第３次、第５次高調波を考慮すると、第３次、第５次高調波となるとＧＨｚ帯に達する。周波数帯域１ＧＨｚ程度（換言すれば、信号遮断周波数１ＧＨｚ程度）のコモンモードノイズフィルタではこれらの高調波を減衰させてしまい、波形品質を劣化させる。減衰させないためにはコモンモードノイズフィルタの通過帯域（信号遮断周波数）を伸ばす必要がある。また、特性インピーダンスについても従来の巻線型コモンモードノイズフィルタでは各アプリケーションに応じて調整することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑み、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４、ＤＶＩ等の高速差動信号伝送において、高速伝送信号に悪影響を与えることなくコモンモードノイズを抑圧可能な表面実装型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。
【０００５】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタは、磁性又は非磁性ドラムコアの巻芯部に、線間距離（ａ）の一対の線材を巻回し、かつ該一対の線材間に巻線間隔（ｂ）を設け、前記一対の線材の端末をそれぞれ前記ドラムコアの鍔部に設けた電極部に電気的に接続してなり、
前記線間距離（ａ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ａ／Ｒが、
ａ／Ｒ≧０．５
で、かつ前記巻線間隔（ｂ）と前記線材の直径（Ｒ）の比ｂ／Ｒが、
ｂ／Ｒ≧０．５
であることを特徴としている。
【０００７】
本願請求項２の発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタは、請求項１において、前記線材の直径（Ｒ）が、３０μｍ≦Ｒ≦５０μｍであることを特徴としている。
【０００８】
本願請求項３の発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタは、請求項１又は２において、前記ドラムコアの両方の鍔部上面間に磁性又は非磁性板状コアを固着したことを特徴としている。
【０００９】
本願請求項４の発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタは、請求項１，２又は３において、前記電極部は各鍔部の少なくとも外側端面の両側位置にそれぞれ設けられており、前記鍔部の上面又は下面の前記電極部間を通る位置に線材引出溝を形成し、前記一対の線材を前記線材引出溝にまとめて通してから分離して前記両側位置の電極部にそれぞれ接続したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタの実施の形態を図面に従って説明する。
【００１１】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタの第１の実施の形態を示す。この図において、１１は磁性体（フェライト等）又は非磁性（セラミック等）のドラムコアであり、巻芯部１２の両側に方形鍔部１３を有している。このドラムコア１１の各方形鍔部１３には電極部１４が金属メッキ、金属ペーストの焼き付け等でそれぞれ２個所形成されている。電極部１４は方形鍔部１３の両端部の上面、外側端面及び下面（装着面）にわたって連続してそれぞれ形成されている。
【００１２】
図２に示すように、前記ドラムコア１１の巻芯部１２には、線間距離ａの一対の線材（導体線）１，２が巻線間隔ｂで巻線されており、巻線後の一対の線材１，２の端末はそれぞれ方形鍔部１３両端位置の電極部１４上面に熱圧着等により継線（接続）される。
【００１３】
前記線材１，２の巻線後、前記ドラムコア１１の両方の方形鍔部１３上面間には磁性体又は非磁性体の板状コア２０が接着剤等で固着される。この板状コア２０は製品の上面を平坦面として、自動装着機の吸着ノズルで吸着可能にするために設けるものであり、さらにドラムコア１１及び板状コア２０共に磁性体とすれば、漏洩磁束の低減、コモンモードノイズの抑圧特性の向上にも寄与できる。
【００１４】
図２に示した一対の線材１，２の線間距離ａ、線材１，２をペアと考えたときの巻線間隔ｂ、及び線材１，２の直径Ｒと信号遮断周波数及び特性インピーダンスとの関係を以下で考察する。
【００１５】
まず、図３はコモンモードノイズフィルタの信号遮断周波数の定義を示し、Ｓｄｄ２１特性（ディファレンシャルモードについての減衰特性）の３ｄＢ減衰点を信号遮断周波数としている。
【００１６】
信号遮断周波数を上げるためには、ディファレンシャルモードインダクタンス（以下、Ｌｄという）と線間容量（以下、Ｃ１２）を低く抑えることが必要である。Ｌｄ，Ｃ１２が大きいと遮断周波数は低くなり、反対にＬｄ，Ｃ１２が小さいと遮断周波数は高くなる傾向にある。本実施の形態では、低Ｌｄ，Ｃ１２実現のために２本の線材を密着させて巻く従来の巻線方法を改め、２本の線材１，２間に線間距離ａを持たせ、さらに一定間隔空けて（巻線間隔ｂを設けて）巻いている。この結果、線材１，２間の結合は緩むがＣ１２を減じることで遮断周波数を向上させることができる。また、特性インピーダンスは信号遮断周波数が許す範囲で前記線間距離ａと巻線間隔ｂを線材１，２の直径に対して相対的に変化させることで調整可能である。
【００１７】
図４（Ａ）は巻線間隔ｂ＝２０μｍを一定に固定し、０μｍ≦ａ≦６０μｍ、３０μｍ≦Ｒ≦５０μｍの範囲の値としたときのａ／Ｒと遮断周波数との関係を示す。但し、ドラムコア１１（フェライト）の巻芯部断面は縦０．５ｍｍ、横０．８ｍｍで、板状コア２０を装着状態とし、巻数は４ターンである。ａ／Ｒ≧０．５であれば、遮断周波数２．５ＧＨｚ以上を確保できている。
【００１８】
図４（Ｂ）はａ，ｂ，Ｒ、コア及び巻数が同じ条件でのａ／Ｒと特性インピーダンス（測定周波数５００ＭＨｚ）との関係を示し、ａ／Ｒを変化させることで特性インピーダンスを所望値に設定できる。とくにａ／Ｒ≧０．５の遮断周波数２．５ＧＨｚ以上の領域においても特性インピーダンスを可変設定できる。
【００１９】
図５（Ａ）は線間距離ａ＝２０μｍを一定に固定し、０μｍ≦ｂ≦６０μｍ、３０μｍ≦Ｒ≦５０μｍの範囲の値としたときのｂ／Ｒと遮断周波数との関係を示す。但し、コア及び巻数は図４と同じ条件である。ｂ／Ｒ≧０．５であれば、遮断周波数２．５ＧＨｚ以上を確保できている。
【００２０】
図５（Ｂ）はａ，ｂ，Ｒ、コア及び巻数が同じ条件でのｂ／Ｒと特性インピーダンス（測定周波数５００ＭＨｚ）との関係を示し、ｂ／Ｒを変化させることで特性インピーダンスを所望値に設定できる。とくにｂ／Ｒ≧０．５の遮断周波数２．５ＧＨｚ以上の領域においても特性インピーダンスを可変設定できる。
【００２１】
図７の曲線Ａは図１に示した第１の実施の形態（但し、ａ＝２０μｍ，ｂ＝６０μｍ，Ｒ＝４０μｍで、ディファレンシャルモードのインダクタンスが１４ｎＨ）におけるＳｄｄ２１周波数特性であり、遮断周波数２．５ＧＨｚ以上を確保できていることを示す。
【００２２】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２３】
（１）　磁性又は非磁性ドラムコア１１の巻芯部１２に、線間距離ａの一対の線材１，２を巻回し、かつ該一対の線材間に巻線間隔ｂを設け、一対の線材１，２の端末をそれぞれドラムコア１１の方形鍔部１３に設けた電極部１４に電気的に接続し、さらに前記線間距離ａと前記線材１，２の直径Ｒの比ａ／Ｒを、
ａ／Ｒ≧０．５
とし、かつ前記巻線間隔ｂと前記線材１，２の直径Ｒの比ｂ／Ｒを、
ｂ／Ｒ≧０．５
に設定することにより、遮断周波数２．５ＧＨｚ以上のコモンモードノイズフィルタを実現できる。従って、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４、ＤＶＩ等の高速差動信号伝送路においても悪影響を及ぼすことなく使用可能である。なお、線材１，２の直径Ｒは２０μｍ〜２００μｍ程度であるが、超小型製品を対象とする場合、前記線材１，２の直径Ｒは５０μｍ以下とすることが巻数を確保する上で好ましい。
【００２４】
（２）　磁性又は非磁性のドラムコア１１の両方の方形鍔部１３上面間に磁性又は非磁性板状コア２０を固着することで、製品の上面を平坦面として、自動装着機の吸着ノズルで吸着可能にすることができ、さらにドラムコア１１及び板状コア２０共に磁性体とすれば、漏洩磁束の低減、コモンモードノイズの抑圧特性の向上をも図り得る。
【００２５】
図６（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタの第２の実施の形態を示す。この図６（Ａ）では、ドラムコア１１の方形鍔部１３に設けた電極部１４の下面（装着面）１４ａが上向きで示されている。この場合、電極部１４の下面１４ａが位置する方形鍔部１３の下面１３ａ中央を巻芯の軸方向に横断する線材引出溝１５を形成し、この線材引出溝１５に一対の線材１，２をまとめて通して（相互に近接状態として好ましくは並列配置で引き出して）から分離してそれぞれ電極部１４の外側端面１４ｂに熱圧着等で継線している。なお、その他の構成は前述の第１の実施の形態と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
この第２の実施の形態では、一対の線材１，２の端末引出を工夫したことで、第１の実施の形態よりもディファレンシャルモードのインダクタンスを低くすることができる。例えば、図７の第１の実施の形態を示す曲線Ａ（但し、ａ＝２０μｍ，ｂ＝６０μｍ，Ｒ＝４０μｍ）ではディファレンシャルモードのインダクタンスが１４ｎＨであったものが、第２の実施の形態では同じａ，ｂ，Ｒの条件でディファレンシャルモードのインダクタンスを８ｎＨに低減できる（４３％低下）。図７の曲線Ｂは第２の実施の形態（但し、ａ＝２０μｍ，ｂ＝６０μｍ，Ｒ＝４０μｍで、ディファレンシャルモードのインダクタンスが８ｎＨ）のときのＳｄｄ２１周波数特性であり、差動信号に対する減衰量が少なく、曲線Ａよりも遮断周波数が高い方に移動していることが判る。
【００２７】
なお、第２の実施の形態では、線材引出溝１５を方形鍔部１３の下面中央に形成したが、方形鍔部上面中央を巻芯の軸方向に横断するように線材引出溝１５を形成し、これに線材１，２をまとめて通してもよい。
【００２８】
また、各実施の形態における電極部１４は、金属メッキ、金属ペーストの焼き付け等の他に端子金具を方形鍔部１３に装着して構成することもでき、線材１，２の電極部１４への継線処理も溶接、はんだ付け等の処理とすることもできる。
【００２９】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮断周波数が高く、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４、ＤＶＩ等の高速差動信号伝送において、高速伝送信号に悪影響を与えることなくコモンモードノイズを抑圧可能な表面実装型コモンモードノイズフィルタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタの第１の実施の形態であって、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】第１の実施の形態におけるドラムコア及び巻線部分の縦断面図である。
【図３】コモンモードノイズフィルタのＳｄｄ２１周波数特性であって、信号遮断周波数の定義を説明した周波数特性図である。
【図４】第１の実施の形態において、一対の線材１，２の線間距離：ａ、線材１，２をペアと考えたときの巻線間隔：ｂ、及び線材１，２の直径：Ｒとした場合のａ／Ｒと伝送特性の関係であって、（Ａ）は遮断周波数とａ／Ｒの関係、（Ｂ）は特性インピーダンスとａ／Ｒの関係をそれぞれ示すグラフである。
【図５】第１の実施の形態における、ｂ／Ｒと伝送特性の関係であって、（Ａ）は遮断周波数とｂ／Ｒの関係、（Ｂ）は特性インピーダンスとｂ／Ｒの関係をそれぞれ示すグラフである。
【図６】本発明に係る表面実装型コモンモードノイズフィルタの第２の実施の形態であって、（Ａ）は底面側を上向きとした分解斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】第１及び第２の実施の形態の場合におけるＳｄｄ２１特性の周波数変化を示すＳｄｄ２１周波数特性図である。
【符号の説明】
１，２　線材
１１　ドラムコア
１２　巻芯部
１３　方形鍔部
１４　電極部
１５　線材引出溝
２０　板状コア
【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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