(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上にこの順に設けられた第１乃至第４の絶縁層と、前記第１乃至第４の絶縁層上にそれぞれ設けられた第１乃至第４の導体層とを備え、
前記第１の導体層には、互いに異なる平面位置に第１及び第５のスパイラル導体が形成され、
前記第２の導体層には、互いに異なる平面位置に第２及び第６のスパイラル導体が形成され、
前記第３及び第４の導体層には、それぞれ第３及び第４のスパイラル導体が形成され、
前記第１乃至第４のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、
前記第５及び第６のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、
前記第１乃至第４のスパイラル導体のうち２つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第１のコイルを構成し、
前記第１乃至第４のスパイラル導体のうち残りの２つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第２のコイルを構成し、
前記第５のスパイラル導体は、一端が前記第１のコイルの一端に接続され、他端が開放されており、
前記第６のスパイラル導体は、一端が前記第１のコイルの前記一端と対を成す前記第２のコイルの一端に接続され、他端が開放されている、ことを特徴とするコモンモードノイズフィルタ。
【請求項２】
前記第１のコイルは前記第１及び第３のスパイラル導体によって構成され、前記第２のコイルは前記第２及び第４のスパイラル導体によって構成されることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
【請求項３】
前記第１のスパイラル導体の外周端と前記第５のスパイラル導体の外周端が前記第１の導体層において接続され、
前記第２のスパイラル導体の外周端と前記第６のスパイラル導体の外周端が前記第２の導体層において接続され、
前記第１のスパイラル導体の内周端と前記第３のスパイラル導体の内周端が前記第２及び第３の絶縁層を貫通して設けられた第１のスルーホール導体を介して接続され、
前記第２のスパイラル導体の内周端と前記第４のスパイラル導体の内周端が前記第３及び第４の絶縁層を貫通して設けられた第２のスルーホール導体を介して接続されている、ことを特徴とする請求項２に記載のコモンモードノイズフィルタ。
【請求項４】
前記第５及び第６のスパイラル導体の上方には、前記第４の絶縁層を貫通して設けられた磁性部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコモンモードノイズフィルタ。
【請求項５】
前記磁性部材は、少なくとも前記第４のスパイラル導体の内周部にも配置されていることを特徴とする請求項４に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】
本発明はコモンモードノイズフィルタに関し、特に、コモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速な信号伝送インターフェースとしてＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。これらのインターフェースでは一対の信号線を用いて差動信号（ディファレンシャル信号）を伝送する差動伝送方式が採用されており、従来のシングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送が実現されている。
【０００３】
高速差動伝送路上のノイズを除去するためのフィルタにはコモンモードフィルタが広く使用されている（特許文献１参照）。コモンモードフィルタは、一対の信号線を伝わる信号の差動成分（ディファレンシャル成分）に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモード成分）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。そのため、一対の信号線上にコモンモードフィルタを挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなくコモンモードノイズを遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、コモンモードフィルタはディファレンシャル成分に対するインピーダンスが低いため、必要な信号成分をほとんど減衰させない。しかしながら、ディファレンシャル成分の中には、必要な信号成分以外に不要なディファレンシャルモードノイズが含まれることがある。このような不要なディファレンシャルモードノイズは、従来のコモンモードフィルタではほとんど除去されないため、一対の信号線にコモンモードフィルタを挿入するだけでは、ノイズ対策が不十分となることがあった。特に、携帯電話機内の信号線路がディファレンシャルモードノイズの発生源になると、通信感度が低下することがあった。
【０００６】
このような観点から、本発明者らはコモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域（例えば携帯電話の通信周波数帯域）におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタについて鋭意研究を行った。その結果、互いに磁気結合する一対のコイルの一端をコモンモードフィルタに接続し、これらコイルの他端を開放することにより、コモンモードノイズのみならず所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去できることを見いだした。
【０００７】
ここで、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域は、他端が開放された一対のコイルのインダクタンス成分（Ｌ成分）とキャパシタンス成分（Ｃ成分）からなるＬＣ共振特性によって決まる。したがって、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を所望の周波数帯域に合わせるためには、他端が開放された一対のコイルを設計通りに正確に作製する必要がある。
【０００８】
しかしながら、該コイルを基板上のスパイラル導体によって構成する場合、スパイラル導体の作製精度は下地となる絶縁層の平坦性に依存する。このため、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を所望の周波数帯域に正確に合わせるためには、スパイラル導体の下地の平坦性を十分に確保する必要がある。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、コモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタであって、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能なコモンモードノイズフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるコモンモードノイズフィルタは、基板と、前記基板上にこの順に設けられた第１乃至第４の導体層とを備え、前記第１の導体層には、互いに異なる平面位置に第１及び第５のスパイラル導体が形成され、前記第２の導体層には、互いに異なる平面位置に第２及び第６のスパイラル導体が形成され、前記第３及び第４の導体層には、それぞれ第３及び第４のスパイラル導体が形成され、前記第１乃至第４のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、前記第５及び第６のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、前記第１乃至第４のスパイラル導体のうち２つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第１のコイルを構成し、前記第１乃至第４のスパイラル導体のうち残りの２つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第２のコイルを構成し、前記第５のスパイラル導体は、一端が前記第１のコイルの一端に接続され、他端が開放されており、前記第６のスパイラル導体は、一端が前記第１のコイルの前記一端と対を成す前記第２のコイルの一端に接続され、他端が開放されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、第１乃至第４のスパイラル導体によってコモンモードノイズが除去されるだけでなく、第５及び第６のスパイラル導体によって所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することが可能となる。しかも、単一の部品によって構成され、且つ、各スパイラル導体が基板上に設けられたタイプであることから、表面実装に適したコモンモードノイズフィルタを提供することが可能となる。
【００１２】
さらに、第５及び第６のスパイラル導体がより基板に近い導体層に設けられていることから、作製時において下地の平坦性が十分に確保される。これにより、第５及び第６のスパイラル導体を高い精度で作製できることから、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能となる。しかも、これら第５及び第６のスパイラル導体は、コモンモードフィルタを構成する第１乃至第４のスパイラル導体とは異なる平面位置に配置されていることから、コモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタとの磁気的干渉が生じにくく、磁気的干渉によるフィルタ特性の変化が抑制される。このようにコモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを基板上の異なる平面位置に配置すると基板の必要面積が増大するが、本発明ではコモンモードフィルタを構成する各コイルをそれぞれ２層の導体層に形成していることから、コモンモードフィルタに必要とされる平面面積を低減しつつ、所望のインダクタンスを確保することが可能となる。
【００１３】
本発明において、前記第１のコイルは前記第１及び第３のスパイラル導体によって構成され、前記第２のコイルは前記第２及び第４のスパイラル導体によって構成されることが好ましい。これによれば、第１のコイルを構成するスパイラル導体と第２のコイルを構成するスパイラル導体が交互に配置されることから、両者の磁気結合及び対称性が高められ、コモンモードフィルタの特性を向上させることが可能となる。
【００１４】
この場合、前記第１のスパイラル導体の外周端と前記第５のスパイラル導体の外周端が前記第１の導体層において接続され、前記第２のスパイラル導体の外周端と前記第６のスパイラル導体の外周端が前記第２の導体層において接続され、前記第１のスパイラル導体の内周端と前記第３のスパイラル導体の内周端が第１のスルーホール導体を介して接続され、前記第２のスパイラル導体の内周端と前記第４のスパイラル導体の内周端が第２のスルーホール導体を介して接続されていることがより好ましい。これによれば、スルーホール導体を介さずにコモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを接続できることから、導体パターンのレイアウトがシンプルとなる。これにより、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計値により正確に近づけることが可能となる。
【００１５】
本発明において、前記第５及び第６のスパイラル導体の上方には、前記第３及び第４の導体層を貫通して設けられた磁性部材が配置されていることが好ましい。これによれば、ディファレンシャルモードフィルタのインダクタンスを高めることが可能となる。
【００１６】
この場合、前記磁性部材は、少なくとも前記第４のスパイラル導体の内周部にも配置されていることがより好ましい。これによれば、コモンモードフィルタのインダクタンスを高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明のコモンモードノイズフィルタによれば、コモンモードノイズが除去されるだけでなく、所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することが可能となる。しかも、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施の形態によるコモンモードノイズフィルタ１００の概観構造を示す略斜視図である。
【図２】コモンモードノイズフィルタ１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【図３】絶縁層１５ａ〜１５ｅ及び導体層１６ａ〜１６ｄの平面構造を示す図である。
【図４】スパイラル導体３１〜３６の積層方向から見た平面位置を説明するための図である。
【図５】コモンモードノイズフィルタ１００の等価回路図である。
【図６】スパイラル導体３５，３６の磁気結合方向と接続方向のバリエーションを示す図である。
【図７】ディファレンシャル成分の通過特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施の形態によるコモンモードノイズフィルタ１００の外観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００は、磁性基板１１と、磁性基板１１の一方の主面（上面）に設けられた薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面（上面）に設けられたバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に設けられた磁性樹脂層１４とを備えている。図示のように、コモンモードノイズフィルタ１００は略直方体状の表面実装型チップ部品であり、バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、磁性基板１１、薄膜コイル層１２及び磁性樹脂層１４からなる積層体の外周面に露出するように形成されている。このうち、バンプ電極１３ａ，１３ｃは積層体の長手方向に沿った第１の側面１０ａから露出しており、バンプ電極１３ｂ，１３ｄは第１の側面１０ａと対向する第２の側面１０ｂから露出している。なお、実装時には上下反転し、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ側を下向きにして使用することは言うまでもない。本明細書においては説明の便宜上、図１に示す実装面が上向きの状態を基準にして上下方向を定義し、磁性樹脂層１４の露出面をコモンモードノイズフィルタ１００の上面とする。これは、コモンモードノイズフィルタ１００の作製時における上下方向と一致する。
【００２２】
磁性基板１１は、コモンモードノイズフィルタ１００の機械的強度を確保すると共に、磁路としての役割を果たすものである。磁性基板１１の材料としては例えば焼結フェライト等の磁性セラミック材料を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが０．６５×０．８５×０．５６（ｍｍ）であるとき、磁性基板１１の厚さは０．３ｍｍ程度とすることができる。但し、本発明において磁性基板１１を使用することは必須でなく、磁路としての役割が必要でない場合には、磁性を持たない材料によって基板を構成しても構わない。
【００２３】
薄膜コイル層１２は、磁性基板１１と磁性樹脂層１４との間に設けられており、コモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを含む層である。詳細については後述するが、薄膜コイル層１２は絶縁層と導体層が交互に積層された多層構造を有している。このように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００はいわゆる薄膜タイプであって、磁性コアに導線を巻回した構造を有する巻線タイプの電子部品とは区別されるものである。
【００２４】
バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、めっき処理により形成された厚膜めっき電極であり、フリップチップボンダーを用いてＣｕ，Ａｕ等の金属ボールを熱圧着することにより形成されるものとは区別される。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの厚さは、磁性樹脂層１４の厚さと同等かそれ以上である。すなわち、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの厚さは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚く、薄膜コイル層１２内の導体パターンの５倍以上の厚さを有していることが好ましい。
【００２５】
磁性樹脂層１４は、コモンモードノイズフィルタ１００の実装面（底面）を構成する層であり、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの周囲を埋めるように設けられている。磁性樹脂層１４は、磁性基板１１と同様に薄膜コイル層１２を保護すると共に、コモンモードノイズフィルタ１００の磁路としての役割を果たすものである。ただし、磁性樹脂層１４の機械的強度は磁性基板１１よりも小さいため、強度面では補助的な役割を果たす程度である。磁性樹脂層１４としては、フェライト粉を含有するエポキシ樹脂（複合フェライト）を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが０．６５×０．８５×０．５６（ｍｍ）であるとき、磁性樹脂層１４の厚さは０．０６〜０．１ｍｍ程度とすることができる。但し、本発明において磁性樹脂層１４を使用することは必須でなく、磁路としての役割が必要でない場合には、磁性を持たない樹脂によって当該層を構成しても構わない。
【００２６】
図２は、コモンモードノイズフィルタ１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【００２７】
図２に示すように、薄膜コイル層１２は、磁性基板１１側から磁性樹脂層１４側に向かって順に積層された絶縁層１５ａ〜１５ｅと、それぞれ絶縁層１５ａ〜１５ｄ上に設けられた第１〜第４の導体層１６ａ〜１６ｄとを備えている。図３には、絶縁層１５ａ〜１５ｅ及び導体層１６ａ〜１６ｄの平面構造が示されている。
【００２８】
絶縁層１５ａ〜１５ｅは、異なる導体層に設けられた導体パターン間を絶縁すると共に、導体パターンが形成される下地の平坦性を確保する役割を果たす。特に、最下層に位置する絶縁層１５ａは、磁性基板１１の表面の凹凸を吸収し、導体パターンの加工精度を高める役割を果たす。絶縁層１５ａ〜１５ｅの材料としては、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工の容易な樹脂を用いることが好ましく、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。
【００２９】
導体層１６ａ〜１６ｄは導体パターンが設けられる層である。導体パターンとしては、導電性及び加工性に優れたＣｕ、Ａｌ等を用いることが好ましい。導体パターンの形成は、全面に導体を形成した後フォトリソグラフィーを用いてエッチングするサブトラクティブ法や、メッキによって導体パターンを選択的に形成するアディティブ法などにより行うことができる。
【００３０】
図３に示すように、最下層の絶縁層１５ａは磁性基板１１の上面の全体を覆っており、開口部などは設けられていない。これに対し、絶縁層１５ｂ〜１５ｅにはそれぞれ所定の位置に開口部又はスルーホールが設けられている。具体的に説明すると、絶縁層１５ｂ〜１５ｅにはいずれもバンプ電極１３ａ〜１３ｄに対応する位置に開口部２０ａ〜２０ｄが設けられている。また、絶縁層１５ｂにはスルーホール２１が設けられ、絶縁層１５ｃにはスルーホール２２，２３が設けられ、絶縁層１５ｄにはスルーホール２４が設けられている。さらに、絶縁層１５ｄには開口部２５が設けられ、絶縁層１５ｅには開口部２６，２７が設けられている。スルーホール２１〜２４は後述するスルーホール導体が埋め込まれる部分であり、開口部２５〜２７は磁性樹脂層１４が埋め込まれる部分である。
【００３１】
導体層１６ａには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄと、互いに異なる平面位置に配置された第１及び第５のスパイラル導体３１，３５が設けられている。図３に示すように、スパイラル導体３１，３５の外周端３１ａ，３５ａはいずれもバンプ電極１３ａに接続されている。また、スパイラル導体３１の内周端３１ｂは、絶縁層１５ｂに設けられたスルーホール２１の平面位置と一致しており、これにより導体層１６ａが絶縁層１５ｂによって覆われた後もスルーホール２１を介して露出する。一方、スパイラル導体３５の内周端３５ｂは開放されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体３１の外周端３１ａから内周端３１ｂへ向かう巻回方向は右回り（時計回り）であり、スパイラル導体３５の外周端３５ａから内周端３５ｂへ向かう巻回方向は左回り（反時計回り）である。また、導体層１６ａには、バンプ電極１３ｂ，１３ｄの近傍に方向性マーク５０が形成されている。
【００３２】
導体層１６ｂには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄと、互いに異なる平面位置に配置された第２及び第６のスパイラル導体３２，３６が設けられている。図３に示すように、スパイラル導体３２，３６の外周端３２ａ，３６ａはいずれもバンプ電極１３ｃに接続されている。また、スパイラル導体３２の内周端３２ｂは、絶縁層１５ｃに設けられたスルーホール２３の平面位置と一致しており、これにより導体層１６ｂが絶縁層１５ｃによって覆われた後もスルーホール２３を介して露出する。一方、スパイラル導体３５の内周端３５ｂは開放されている。さらに、導体層１６ｂには、スルーホール２１，２２と同じ平面位置にスルーホール導体４１が配置されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体３２の外周端３２ａから内周端３２ｂへ向かう巻回方向は右回り（時計回り）であり、スパイラル導体３６の外周端３６ａから内周端３６ｂへ向かう巻回方向は右回り（時計回り）である。導体層１６ｂにも、バンプ電極１３ｂ，１３ｄの近傍に方向性マーク５０が形成されている。
【００３３】
導体層１６ｃには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄと、第３のスパイラル導体３３が設けられている。図３に示すように、スパイラル導体３３の外周端３３ａはバンプ電極１３ｂに接続されている。また、スパイラル導体３３の内周端３３ｂは、絶縁層１５ｃに設けられたスルーホール２２の平面位置と一致しており、これによりスルーホール導体４１を介してスパイラル導体３１の内周端３１ｂに接続される。さらに、導体層１６ｃには、スルーホール２３，２４と同じ平面位置にスルーホール導体４２が配置されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体３３の外周端３３ａから内周端３３ｂへ向かう巻回方向は左回り（反時計回り）である。
【００３４】
導体層１６ｄには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄと、第４のスパイラル導体３４が設けられている。図３に示すように、スパイラル導体３４の外周端３４ａはバンプ電極１３ｄに接続されている。また、スパイラル導体３４の内周端３４ｂは、絶縁層１５ｄに設けられたスルーホール２４の平面位置と一致しており、これによりスルーホール導体４２を介してスパイラル導体３２の内周端３２ｂに接続される。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体３４の外周端３４ａから内周端３４ｂへ向かう巻回方向は左回り（反時計回り）である。
【００３５】
図４に示すように、スパイラル導体３１〜３４の積層方向から見た平面位置は互いに重なっており、スパイラル導体３５，３６の積層方向から見た平面位置も互いに重なっている。
【００３６】
また、スパイラル導体３１，３３は、それぞれの内周端３１ｂ，３３ｂがスルーホール導体４１を介して直列接続されることにより、第１のコイル（Ｃ１）を構成する。第１のコイルの一端はバンプ電極１３ａに接続され、他端はバンプ電極１３ｂに接続されることになる。同様に、スパイラル導体３２，３４は、それぞれの内周端３２ｂ，３４ｂがスルーホール導体４２を介して直列接続されることにより、第２のコイル（Ｃ２）を構成する。第２のコイルの一端はバンプ電極１３ｃに接続され、他端はバンプ電極１３ｄに接続されることになる。第１のコイルの一端（又は他端）と第２のコイルの一端（又は他端）は互いに対を成し、一対の信号線を伝わる差動信号の入力側又は出力側に接続される。一対の信号線は、コモンモードノイズフィルタ１００が実装される図示しないプリント基板上に形成される。
【００３７】
図２に示すように、開口部２５，２６には磁性樹脂層１４が埋め込まれるため、スパイラル導体３５，３６の上方には導体層１６ｃ，１６ｄを貫通して磁性樹脂層１４が配置されることになる。この部分に磁性樹脂層１４を配置することができるのは、スパイラル導体３５，３６の上方が空きスペースとなっているからであり、ここに磁性樹脂層１４を配置することによってスパイラル導体３５，３６のインダクタンス成分（Ｌ成分）を高めることができる。
【００３８】
さらに、開口部２７にも磁性樹脂層１４が埋め込まれるため、スパイラル導体３４の内周部を貫通して磁性樹脂層１４が配置されることになる。これにより、スパイラル導体３１〜３４によって構成されるコモンモードフィルタのインダクタンスが高められている。このような開口部２７を絶縁層１５ｂ〜１５ｄにも設ければ、コモンモードフィルタのインダクタンスはより一層高められるが、これを実現するためにはより高い作製精度が要求される。本実施形態において開口部２７を絶縁層１５ｅにのみ設けているのは、量産性を確保しつつ、コモンモードフィルタのインダクタンスをできるだけ高めるためである。
【００３９】
図５は、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００の等価回路図である。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００は、対を成すバンプ電極１３ａ，１３ｃと対を成すバンプ電極１３ｂ，１３ｄとの間に挿入されたコモンモードフィルタＦ１と、バンプ電極１３ａ，１３ｃに接続されたディファレンシャルモードフィルタＦ２を含む。バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、コモンモードノイズフィルタ１００が実装されるべきプリント基板上の配線パターンに接続される。
【００４１】
コモンモードフィルタＦ１は、２つのコイルＣ１，Ｃ２が同方向に磁気結合した回路である。つまり、コイルＣ１の一端Ｃ１ａ（３１ａ）から他端Ｃ１ｂ（３３ａ）への巻回方向と、コイルＣ２の一端Ｃ２ａ（３２ａ）から他端Ｃ２ｂ（３４ａ）への巻回方向とが同一であり、且つ、その平面位置が重なっていることにより、コイルＣ１，Ｃ２は互いに同方向に磁気結合することになる。より具体的には、コイルＣ１はスパイラル導体３１，３３によって構成され、一端Ｃ１ａから他端Ｃ１ｂへの巻回方向は右回り（時計回り）である。同様に、コイルＣ２はスパイラル導体３２，３４によって構成され、一端Ｃ２ａから他端Ｃ２ｂへの巻回方向は右回り（時計回り）である。
【００４２】
ここで、「互いに同方向に磁気結合」とは、同相成分に対しては互いに磁束を強め合い、差動成分に対しては互いに磁束を打ち消し合うように磁気結合していることを言う。一方、「互いに逆方向に磁気結合」とは、差動成分に対しては互いに磁束を強め合い、同相成分に対しては互いに磁束を打ち消し合うように磁気結合していることを言う。コモンモードフィルタＦ１の一端側（Ｃ１ａ，Ｃ２ａ側）を信号入力側とするか、コモンモードフィルタＦ１の他端側（Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ側）を信号入力側とするかは任意である。その選択は、方向性マーク５０によって確認することが可能である。
【００４３】
一方、ディファレンシャルモードフィルタＦ２は、スパイラル導体３５，３６によって構成される。スパイラル導体３５，３６はその平面位置の重なりによって互いに容量結合しており、それぞれの外周端３５ａ，３６ａはバンプ電極１３ａ，１３ｃに接続され、内周端３５ｂ，３６ｂはいずれも開放されている。
【００４４】
かかる構成により、コモンモードフィルタＦ１に流れる差動信号のうち、必要なディファレンシャル信号成分については、実質的にコモンモードフィルタＦ１及びディファレンシャルモードフィルタＦ２の影響を受けることなく伝送される。これに対し、コモンモードフィルタＦ１に流れる差動信号のうち、コモンモードノイズ成分についてはコモンモードフィルタＦ１によって減衰される。さらに、コモンモードフィルタＦ１に流れる差動信号のうち、所望の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズについてはディファレンシャルモードフィルタＦ２によって減衰される。
【００４５】
スパイラル導体３５，３６によってディファレンシャルモードノイズが減衰される理由は、スパイラル導体３５，３６のインダクタンス成分（Ｌ成分）とスパイラル導体３５，３６間のキャパシタンス成分（Ｃ成分）とがＬＣ共振を起こすからである。したがって、スパイラル導体３５，３６によって減衰すべき周波数帯域は、これらＬ成分及びＣ成分によって調整することが可能である。
【００４６】
ここで、コモンモードフィルタＦ１は、広帯域に亘ってディファレンシャル信号成分を通過させ、コモンモードノイズを減衰させれば良いことから、コモンモードフィルタＦ１を構成するスパイラル導体３１〜３４については、設計値に対するＬ成分及びＣ成分のずれはある程度許容される。これに対し、ディファレンシャルモードフィルタＦ２は、必要なディファレンシャル信号成分を減衰させることなく、且つ、所望の周波数帯域におけるディファレンシャル信号成分を減衰させる必要があるため、スパイラル導体３５，３６のＬ成分及びＣ成分については、非常に精度良く設計通りの値とする必要がある。
【００４７】
この点を考慮し、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００では、図２及び図３に示したように、ディファレンシャルモードフィルタＦ２を構成するスパイラル導体３５，３６をより下層の導体層１６ａ，１６ｂに配置している。これは、下層の導体層ほど平坦性が高く、高精度に作製することができるからである。本実施形態では最下層の導体層１６ａにスパイラル導体３５を形成し、最下層から２番目の導体層１６ｂにスパイラル導体３５を形成していることから、これらスパイラル導体３５，３６の形状及び両者の平面的な重なりを精度良く制御することができ、その結果、設計通りのＬ成分及びＣ成分を実現することが可能となる。
【００４８】
図６（ａ）〜（ｄ）はスパイラル導体３５，３６の磁気結合方向と接続方向のバリエーションを示す図である。
【００４９】
図６（ａ）に示す例は、スパイラル導体３５，３６の一端３５ａ，３６ａ（外周端）をバンプ電極１３ａ，１３ｃにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体３５，３６を同方向に磁気結合させた例を示している。本例では、一端３５ａ，３６ａから他端３５ｂ，３６ｂに向かう巻回方向が互いに同じであるとともに接続方向も同じであることから、互いに同方向の磁気結合となる。
【００５０】
図６（ｂ）に示す例は、スパイラル導体３５，３６の一端３５ａ，３６ａ（外周端）をバンプ電極１３ａ，１３ｃにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体３５，３６を逆方向に磁気結合させた例を示している。本例では、一端３５ａ，３６ａから他端３５ｂ，３６ｂに向かう巻回方向が互いに逆であるとともに接続方向が同じであることから、互いに逆方向の磁気結合となる。本例は、図２及び図３に示したコモンモードノイズフィルタ１００の等価回路に相当する。
【００５１】
図６（ｃ）に示す例は、スパイラル導体３５の一端３５ａ（外周端）及びスパイラル導体３６の他端３６ｂ（内周端）をバンプ電極１３ａ，１３ｃにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体３５，３６を一端３５ａ及び他端３６ｂから見て逆方向に磁気結合（一端３５ａ，３６ａから見れば同方向に磁気結合）させた例を示している。本例では、一端３５ａ，３６ａから他端３５ｂ，３６ｂに向かう巻回方向が互いに同じあるとともに接続方向が逆であることから、互いに逆方向の磁気結合となる。
【００５２】
図６（ｄ）に示す例は、スパイラル導体３５の一端３５ａ（外周端）及びスパイラル導体３６の他端３６ｂ（内周端）をバンプ電極１３ａ，１３ｃにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体３５，３６を一端３５ａ及び他端３６ｂから見て同方向に磁気結合（一端３５ａ，３６ａから見れば逆方向に磁気結合）させた例を示している。本例では、一端３５ａ，３６ａから他端３５ｂ，３６ｂに向かう巻回方向が互いに逆であるとともに接続方向も逆であることから、互いに同方向の磁気結合となる。
【００５３】
図６（ａ）に示すパターンと図６（ｄ）に示すパターンは、いずれもスパイラル導体３５，３６が同方向に磁気結合しており、したがってこれらのパターンはほぼ同じ特性が得られる。具体的には、相対的に低い周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去される。これに対し、図６（ｂ）に示すパターンと図６（ｃ）に示すパターンは、いずれもスパイラル導体３５，３６が逆方向に磁気結合しており、したがってこれらのパターンはほぼ同じ特性が得られる。具体的には、相対的に高い周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去される。
【００５４】
図７は、ディファレンシャル成分の通過特性を示すグラフである。
【００５５】
図７に示す特性Ａは、図６（ａ）又は（ｄ）に示すパターンを有するコモンモードノイズフィルタの通過特性である。また、図７に示す特性Ｂは、図６（ｂ）又は（ｃ）に示すパターンを有するコモンモードノイズフィルタの通過特性である。さらに、図７に示す特性Ｃは、図６（ａ）〜（ｄ）に示すパターンからスパイラル導体３５，３６を除去したコモンモードノイズフィルタの通過特性である。いずれのコモンモードノイズフィルタもコモンモードフィルタＦ１については同じ形状及びサイズである。また、特性Ａ，Ｂを有するコモンモードノイズフィルタについては、スパイラル導体３５，３６の形状及びサイズは実質的に同一である。
【００５６】
図７に示すように、スパイラル導体３５，３６が設けられていない通常のコモンモードフィルタは、特性Ｃに示すように高域に亘ってディファレンシャル成分の減衰が少ない。これに対し、同方向に磁気結合するスパイラル導体３５，３６を接続した場合、特性Ａに示すように周波数ｆ１において減衰のピークが現れている。また、逆方向に磁気結合するスパイラル導体３５，３６を接続した場合、特性Ｂに示すように周波数ｆ２（＞ｆ１）において減衰のピークが現れている。このように、スパイラル導体３５，３６を付加することにより、特定の周波数帯域におけるディファレンシャル成分を減衰させることができ、且つ、その周波数帯域は磁気結合の方向によって調整することが可能である。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ１００は、コモンモードノイズが除去されるだけでなく、所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することができる。しかも、単一の部品によって構成され、且つ、各スパイラル導体が基板上に設けられたタイプであることから、プリント基板上に表面実装を行うことが可能である。
【００５８】
さらに、スパイラル導体３５，３６がより磁性基板１１に近い導体層１６ａ，１６ｂに設けられていることから、作製時において下地の平坦性が十分に確保される。これは、作製時における成膜が磁性基板１１に近い側から順次行われるため、磁性基板１１に近い絶縁層ほど平坦性が高いからである。これにより、高い精度でスパイラル導体３５，３６を作製することができることから、ディファレンシャルモードフィルタＦ２の共振周波数を設計通りとすることが可能となる。しかも、これらスパイラル導体３５，３６は、コモンモードフィルタＦ１を構成するスパイラル導体３１〜３４とは異なる平面位置に配置されていることから、コモンモードフィルタＦ１とディファレンシャルモードフィルタＦ２との磁気的干渉を抑制することも可能となる。また、これによって生じる磁性基板１１の平面面積の増大は、コモンモードフィルタＦ１を構成するスパイラル導体を４層に亘って形成することにより抑制されている。
【００５９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、コモンモードフィルタＦ１を構成するコイルＣ１，Ｃ２がそれぞれ２つのスパイラル導体によって構成されているが、各コイルＣ１，Ｃ２をそれぞれ３つ以上のスパイラル導体によって構成しても構わない。
【００６１】
また、上記実施形態では、最下層から数えて１層目及び３層目に形成されたスパイラル導体３１，３３によってコイルＣ１を形成し、２層目及び４層目に形成されたスパイラル導体３２，３４によってコイルＣ２を形成しているが、本発明においてこの点は必須でない。しかしながら、上記実施形態のように各層に形成されたスパイラル導体を交互に接続すれば、コイルＣ１，Ｃ２の磁気結合及び対称性が高められ、コモンモードフィルタＦ１の特性を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、各スパイラル導体３１〜３６の平面形状については特に限定されず、図３などに示したように略矩形状であっても構わないし、円形又は楕円形であっても構わない。
【符号の説明】
【００６３】
１１      磁性基板
１２      薄膜コイル層
１３ａ〜１３ｄ    バンプ電極
１４      磁性樹脂層
１５ａ〜１５ｅ    絶縁層
１６ａ〜１６ｄ    導体層
２０ａ〜２０ｄ    開口部
２１〜２４    スルーホール
２５〜２７    開口部
３１〜３６    スパイラル導体
４１，４２    スルーホール導体
５０      方向性マーク
１００    コモンモードノイズフィルタ
Ｃ１，Ｃ２    コイル
Ｆ１      コモンモードフィルタ
Ｆ２      ディファレンシャルモードフィルタ
【図１】
0005360130.tif 000002
【図２】
0005360130.tif 000003
【図３】
0005360130.tif 000004
【図４】
0005360130.tif 000005
【図５】
0005360130.tif 000006
【図６】
0005360130.tif 000007
【図７】
0005360130.tif 000008