JP2008288505A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

【課題】インダクタンス特性の良好な特性インピーダンス調整用コイルを備えた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１００は、互いに磁気結合される第１及び第２のコイル導体１６、１７と、第１のコイル導体１６に電気的に直列接続されると共に第１のコイル導体１６に実質的に磁気結合しない第３のコイル導体１８と、第２のコイル導体１７に電気的に直列接続されると共に第２のコイル導体１７に実質的に磁気結合しない第４のコイル導体１９とを備えている。第３のコイル導体１８は第１のコンタクト導体２０を介して第１のコイル導体１６の内周側端部に接続されており、第４のコイル導体１９は第２のコンタクト導体２１を介して第２のコイル導体１７の内周側端部に接続されている。第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９とは、実質的に磁気結合しておらず且つ所定の中心線を基準として線対称な関係を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルに関し、特に、特性インピーダンス調整用コイルを備えたコモンモードチョークコイルに関するものである。

電子機器間でデジタル信号を伝送する方式の一つとして差動伝送方式が知られている。差動伝送方式は、１対の線路に互いに逆方向のデジタル信号を入力する方式であり、信号線から発生する放射ノイズや、外来ノイズを差動伝送により相殺することができる。外来ノイズが相殺されることによりノイズが減少するため、信号を小振幅で送信することができ、更に、信号が小振幅となるため、信号の立ち上がり、降下時間が短縮され、信号伝送の高速化が実現されるという利点がある。

この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。これらの中でもＨＤＭＩは、より多くのデジタル信号の伝送を可能とする高速デジタルインターフェイスであり、ソース（Source）機器（例えば、ＤＶＤプレーヤーやセットトップボックス等）とシンク（Sink）機器（例えば、デジタルテレビやプロジェクタ等）との間で非圧縮のデジタル信号の伝送を可能とする高速インターフェイスである。ＨＤＭＩによれば、１本のケーブルで映像信号及び音声信号を高速で伝送することができる。

高速差動伝送ラインのノイズ対策にはコモンモードチョークコイルが使用される。差動伝送方式は外来ノイズに強く、ノイズを出さないという特長を有するものの、現実には２つの信号のわずかなアンバランスによってコモンモードノーズが発生し、インターフェースケーブル等からコモンモードノイズが放射される。コモンモードチョークコイルはこのノイズを除去するのに最も効果的である。特に最近は、小型で高性能な薄膜タイプのコモンモードチョークコイルが好ましく使用されている（特許文献１参照）

ところで、ＨＤＭＩ等の高速インターフェイスでは、高速化を実現するために、ＩＣ自体の構造がＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）に対して脆弱になってきている。このため、高速伝送系ＩＣにおけるＥＳＤ対策の要求が高まっており、ＥＳＤ対策部品としてバリスタ、ツェナーダイオード等の容量性素子が用いられている。

しかしながら、ＥＳＤ対策部品としての容量性素子を伝送線路に挿入すると、当該伝送線路を伝わる信号、特に高周波（２００ＭＨｚ以上）や高速のパルス信号が反射、減衰してしまうという問題がある。これは、容量性素子を伝送線路に挿入した場合、容量性素子が有する容量成分により、伝送線路における容量性素子を挿入した位置での特性インピーダンスが低下して、当該位置にてインピーダンス整合されていないことに起因するものである。伝送線路にインピーダンス整合されていない部分が存在する場合、信号の高周波成分が特性インピーダンスの不整合部分で反射を起こすため、リターンロスが生じる。この結果、信号が大きく減衰してしまうこととなる。また、反射によって不要な輻射が伝送線路内に生じ、ノイズの原因となってしまうこともある。ＨＤＭＩでは、伝送線路の特性インピーダンスの規定値（ＴＤＲ規格）が１００Ω±１５％に規定されている（High-Definition Multimedia Interface Specification Version 1.1）。

本発明者等は、ＥＳＤ対策として容量性素子を用いた場合でも特性インピーダンスの低下を抑制し得る信号伝送回路について鋭意検討を進めた結果、容量性素子の前段にコモンモードチョークコイルと当該コモンモードチョークコイルに含まれるインダクタと実質的に磁気結合しないインダクタとを互いに電気的に直列接続した状態で設けることが特性インピーダンスの低下抑制に有効であることを新たに見出した。さらに、コモンモードチョークコイルに特性インピーダンス調整用コイルを含ませることにより、部品点数を低減し、コストダウンや信頼性向上を図ることを可能とした（特許文献２参照）。
特開平８−２０３７３７号公報 特開２００６−１４０２２９号公報

しかしながら、コモンモードチョークコイルに特性インピーダンス調整用コイルを単に付加するだけでは十分でなく、２つの特性インピーダンス調整用コイルのインダクタ値のばらつきが小さく、インダクタ間の磁気結合が十分に抑制され、特性の良好な特性インピーダンス調整用コイルであることが望まれている。

本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、インダクタンス特性の良好な特性インピーダンス調整用コイルを備えたコモンモードチョークコイルを提供することにある。

本発明の上記目的は、互いに磁気結合される第１及び第２のコイル導体と、第１のコイル導体に電気的に直列接続されると共に、第１のコイル導体に実質的に磁気結合しない第３のコイル導体と、第２のコイル導体に電気的に直列接続されると共に、第２のコイル導体に実質的に磁気結合しない第４のコイル導体とを備え、第３のコイル導体と第４のコイル導体とは、実質的に磁気結合しておらず、且つ、所定の中心線を基準として線対称な関係を有することを特徴とするコモンモードチョークコイルによって達成される。

本発明によれば、第３のコイル導体と第４のコイル導体とが同一形状且つ線対称な関係にあるため、第３のコイル導体と第４のコイル導体のインダクタンスのばらつきを低減することができ、特性インピーダンスの低下を確実に抑制することができる。なお、本発明において、実質的に磁気結合する状態とは、結合係数が０．９以上のことをいう。また、実質的に磁気結合しない状態とは、結合係数が０．１以下のことをいう。

本発明のコモンモードチョークコイルは、第１のコイル導体の内周側端部と第３のコイル導体とを接続する第１のコンタクト導体と、第２のコイル導体の内周側端部と第４のコイル導体とを接続する第２のコンタクト導体とをさらに備え、第１のコンタクト導体と第２のコンタクト導体とは、所定の中心線を基準として線対称な関係を有することが好ましい。また、第１のコンタクト導体は、第３のコイル導体の内周側端部に接続されており、第２のコンタクト導体は、前記第４のコイル導体の内周側端部に接続されていることが好ましい。

第１及び第２のコイル導体の内周側端部付近においては、絶縁層を貫通するコンタクト用穴を形成する関係上、コイル導体が重ならない部分が存在している。そして、第１及び第２のコイル導体の内周側端部と端子電極とを接続するためには、別の層に形成されたコンタクト導体を経由する必要があるため、端子電極への配線距離は必然的に長くなる。つまり、この部分は２つのコイル導体の磁気的結合が大きく低下する部分である。本発明においては、そのような磁気的結合が大きく低下する部分に第３及び第４のコイル導体を設けているので、第１及び第２のコイル導体と第３及び第４のコイル導体との磁気結合を確実に抑制することができる。また、第１及び第２のコンタクト導体が線対称な関係にあるため、両者のインダクタンスのばらつきを低減することができ、特性インピーダンスの低下をさらに抑制することができる。

本発明においては、第１のコンタクト導体と第２のコンタクト導体とが同一の層に設けられていることが好ましい。これによれば、共通のマスクを使用して第１及び第２のコンタクト導体を同時に形成することができるので、両者の形状及び配置を正確に一致させることができ、インダクタンスのばらつきを確実に防止することができる。

本発明においては、第３のコイル導体と第４のコイル導体とが同一の層に設けられていることが好ましい。これによれば、共通のマスクを使用して第３及び第４のコイル導体を同時に形成することができるので、両者の形状及び配置を正確に一致させることができ、インダクタンスのばらつきを確実に防止することができる。

第１及び第２のコイル導体のいずれか一方が、第３及び第４のコイル導体と同一の層に設けられていることが好ましい。これによれば、第３及び第４のコイル導体の厚みを第１及び第２のコイル導体と同じにすることができる。

第３のコイル導体と及び第４のコイル導体との間の最短距離は、第３及び第４のコイル導体のピッチの３倍以上に設定されていることが好ましい。これによれば、第３のコイル導体と第４のコイル導体との磁気結合を確実に抑制することができる。

第２のコイル導体の幅が第１のコイルの幅よりも狭いことが好ましい。これによれば、コイル導体１７が絶縁層を介して常にコイル導体１６のエッジ部分から離れた位置に形成されることになるので、絶縁耐圧の向上を図ることができる。

コモンモードチョークコイル本体の側面に形成された方向性マークをさらに備えることが好ましい。この場合において、方向性マークは、第１乃至第４のコイル導体並びに第１及び第２のコンタクト導体のいずれかと同一の層に設けられた導体パターンであることがさらに好ましい。本発明に係るコモンモードチョークコイルの向きを誤って実装した場合には、第３及び第４のコイル導体による効果が若干低下するものと考えられるが、このような方向性マークを設けておくことにより、コモンモードチョークコイル本体の向きを明確化することができ、コモンモードチョークコイルの向きを誤って実装してしまう事態を防止することができる。特に、第１乃至第４のコイル導体と共に、あるいは第１及び第２のコンタクト導体と共に方向性マークを形成した場合には、印刷やレーザー加工といった特別な工程を経ることなく方向性マークを形成することができる。

このように、本発明によれば、インダクタンス特性の良好な特性インピーダンス調整用コイルを備えた高性能なコモンモードチョークコイルを提供することができる。

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。

図１は、本発明の第１の実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の構成を示す略斜視図である。

図１に示すように、このコモンモードチョークコイル１００は薄膜タイプであって、第１及び第２の磁性基板（磁性体層）１１Ａ、１１Bと、第１の磁性基板１１Ａと第２の磁性基板１１Ｂに挟まれた層構造体１２とを備えている。第１の磁性基板１１A、層構造体１２、第２の磁性基板１１Bからなる積層体の外周面には端子電極１４ａ〜１４ｄが形成されている。また、詳細は後述するが、コモンモードチョークコイル１００の側面には方向性マーク２７が形成されている。

第１及び第２の磁性基板１１A、１１Bは、層構造体１２を物理的に保護すると共に、コモンモードチョークコイルの閉磁路としての役割を果たすものである。第１及び第２の磁性基板１１A、１１Bの材料としては、焼結フェライト、複合フェライト（粉状のフェライトを含有した樹脂）等を用いることができる。

図２は、層構造体１２の略分解斜視図である。

図２に示すように、層構造体１２は、複数の層が薄膜成形技術により積層形成されたものであり、第１乃至第５の絶縁層１５Ａ〜１５Ｅと、実際のコモンモードチョークコイルとして機能する第１及び第２のコイル導体１６、１７と、特性インピーダンス調整用コイルである第３及び第４のコイル導体１８、１９と、第１及び第２のコンタクト導体２０、２１と、第１及び第２の引き出し導体２２、２３とを備えている。本実施形態の層構造体１２は、第１乃至第５の絶縁層１５Ａ〜１５Ｅの間に設けられた４層構造の導電層を有している。

第１乃至第５の絶縁層１５Ａ乃至１５Ｅは、各導体パターン間、或いは導体パターンと磁性基板とを絶縁すると共に、導体パターンが形成される平面の平坦性を確保する役割を果たす。特に、第１及び第５の絶縁層１５Ａ、１５Ｅは第１及び第２の磁性基板１１Ａ、１１Ｂの表面の凹凸を緩和し、導体パターンの密着性を高める役割を果たす。絶縁層１５Ａ〜１５Ｅとしては、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料を用いることが好ましい。特に限定されるものではないが、第１乃至第５の絶縁層の厚みは、０．１〜１０μｍに設定されていることが好ましい。

第１及び第２のコイル導体１６、１７の内側の中央領域には、第１乃至第５の絶縁層１５Ａ乃至１５Ｅを貫通する開口２５が設けられている。この開口２５の内部には、第１の磁性基板１１Ａと第２の磁性基板１１Ｂとの間に閉磁路を形成するための磁性体２６が設けられている。磁性体２６としては、複合フェライト等の磁性材料を用いることができる。

第１のコイル導体１６は、第２の絶縁層１５Ｂ上に設けられている。第１のコイル導体１６はＣｕ等の金属材料からなり、スパイラル形状を有している。第１のコイル導体１６のスパイラルの内周側の端部は、第２の絶縁層１５Ｂを貫通するコンタクトホール２４ａを介して、第１のコンタクト導体２０の一端に接続されている。また、第１のコイル導体１６のスパイラルの外周側の端部は、第１の引き出し導体２２を介して上述の端子電極１４ａに接続されている。

第２のコイル導体１７は、第３の絶縁層１５Ｃ上に設けられている。第２のコイル導体１７もまたＣｕ等の金属材料からなり、第１のコイル導体１６と同一のスパイラル形状を有している。第２のコイル導体１７は第１のコイル導体１６と同じ位置に設けられており、第１のコイル導体１６と完全に重なり合っているので、第１のコイル導体１６と第２のコイル導体１７との間には強い磁気結合が生じている。第２のコイル導体１７のスパイラルの内周側の端部は、第４の絶縁層１５Ｄを貫通するコンタクトホールを２４ｂ介して、第２のコンタクト導体２１の一端に接続されている。また、第２のコイル導体１７のスパイラルの外周側の端部は、第２の引き出し導体２３を介して上述の端子電極１４ｂに接続されている。

第３のコイル導体１８は、第１のコイル導体１６と同じく第２の絶縁層１５Ｂ上に設けられている。第３のコイル導体１８の内周側の端部は、第２の絶縁層１５Ｂを貫通するコンタクトホール２４ｃを介して、第１のコンタクト導体２０の他端に接続されている。すなわち、第３のコイル導体１８は、第１のコンタクト導体２０を介して第１のコイル導体１６に直列接続されている。また、第３のコイル導体１８スパイラルの外周側の端部は端子電極１４ｃに接続されている。

第４のコイル導体１９は、第２のコイル導体１７と同じく第３の絶縁層１５Ｃ上に設けられている。第４のコイル導体１９の内周側の端部は、第３の絶縁層１５Ｃを貫通するコンタクトホール２４ｄを介して、第２のコンタクト導体２１の他端に接続されている。すなわち、第４のコイル導体１９は、第２のコンタクト導体２１を介して第２のコイル導体１７に直列接続されている。また、第４のコイル導体１９スパイラルの外周側の端部は端子電極１４ｄに接続されている。

図３は、層構造体１２中の全ての導体パターンを重ねて示す略平面図である。

図３に示すように、第３及び第４のコイル導体１８、１９の平面方向の位置は、コモンモードチョークコイル１００の長手方向の中心線（図３のＹ−Ｙ線）を基準として線対称な位置関係にあり、スパイラル形状も同一である。このように、第３及び第４のコイル導体１８、１９が線対称な関係を有することから、２つのコイル導体の長さを正確に一致させることができ、インダクタンスのばらつきを十分に低減することができる。

また、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の最短距離Ｌは、それらのコイル導体１８、１９のピッチｐの３倍以上に設定されていることが好ましい。これによれば、第３のコイル導体１８と前記第４のコイル導体１９との間の磁気結合を確実に防止することができる。

第１乃至第４のコイル導体１６〜１９の幅は、１〜２５μｍに設定されることが好ましい。導体幅が広すぎるとチップが大型化するとともに、容量成分が増大するという問題があり、狭すぎると直流抵抗が増大するからである。第１乃至第４のコイル導体１６〜１９の幅はすべて同一あってもよく、第１及び第２のコイル導体１６、１７の幅と第３及び第４のコイル導体１８、１９の幅とが異なっていてもよい。さらに、第２のコイル導体１７の幅を第１のコイル導体１６の幅よりも狭くしてもよい。このような構造にする理由は以下の通りである。

コイル導体１６、１７の幅が同一の場合には、両者の間に絶縁層を形成するため絶縁性樹脂をコイル導体１６のある凹凸部に塗布したとき、エッジ部分の絶縁層が局所的に薄くなりやすい。仮に、コイル導体１６、１７間に位置ずれが生じた場合、これらのコイル導体１６、１７間の電位差、電解集中が起きるエッジ部分においてコイル導体１６、１７間のショートが発生しやすい。しかし、第２のコイル導体１７の幅を第１のコイル導体１６の幅よりも狭くした場合には、コイル導体１７が常にコイル導体１６のエッジ部分から離れた位置に形成されることになるので、絶縁耐圧の向上を図ることができる。

特に限定されるものではないが、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のスパイラルのピッチは、１〜２５μｍに設定することが好ましい。ピッチはコイル導体の幅との関係で定まるが、ピッチが狭すぎるとショート不良が発生しやすくなり、広すぎるとインダクタンス特性が低下するからである。第１乃至第４のコイル導体１６〜１９のピッチはすべて同一あってもよく、第１及び第２のコイル導体１６、１７のピッチと第３及び第４のコイル導体１８、１９のピッチとが異なっていてもよい。

第１乃至第４のコイル導体１６〜１９の厚みは、１〜２５μｍに設定されることが好ましい。導体が厚すぎると層構造体１２全体の薄型化を図ることができず、薄すぎると直流抵抗が低下するからである。第１乃至第４のコイル導体１６〜１９はすべて同一の厚みであってもよく、第１及び第２のコイル導体１６、１７の厚みと第３及び第４のコイル導体１８、１９の厚みとが異なっていてもよい。

第１及び第２のコンタクト導体２０、２１の幅や厚みは、第１乃至第４のコイル導体１６〜１９と同一であっても良く、異なっていてもよい。特に、第１及び第２のコンタクト導体２０、２１は、第１乃至第４のコイル導体１６〜１９と異なる層に形成されるため、これらのコイル導体１６〜１９よりも薄くすることが可能である。これに対し、第１及び第２の引き出し導体２２、２３は、第１乃至第４のコイル導体１６、１７と同一の層に同時に形成され、製造工程上の制約を受けることから、これらのコイル導体１６、１７と同じ厚みを有している。

このように、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００では、第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８とが内周側端部において相互に接続されており、同様に、第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９とが内周側端部において相互に接続されている。これは、第１及び第２のコイル導体１６、１７の内周側は、外周側と異なり、絶縁層を貫通するコンタクトホール２４ａ、２４ｂを介して他の層に引き出す必要があることから、端子電極への配線距離が必然的に長くなり、磁気結合の影響が低減するためである。

つまり、第１及び第２のコイル導体１６、１７の外周側と端子電極１４ａ、１４ｂとの接続は、同一層内に形成された引き出し導体２２、２３が用いられるため、端子電極への配線距離が短く、このため、当該領域においては磁気結合の影響が比較的強い。これに対し、第１及び第２のコイル導体１６、１７の内周側と端子電極１４ｃ、１４ｄとを接続するためには、別の層に形成されたコンタクト導体２０、２１を経由する必要があるため、端子電極への配線距離が長くなる。このため、当該領域においては磁気結合の影響が比較的弱くなるため、この領域に第３及び第４のコイル導体１８、１９を設けることによって、磁気結合の影響を低減させているのである。

これにより、第１及び第２のコイル導体１６、１７と第３及び第４のコイル導体１８、１９との磁気結合を確実に防止することができる。また、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９とが同一形状且つ線対称な関係にあるため、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９のインダクタンスのばらつきを低減することができ、特性インピーダンスの低下を確実に抑制することができる。

各絶縁層の外周部の所定の位置には方向性マーク用導体パターン（以下、単に「方向性マーク」という）２７が形成されている。この方向性マーク２７は、コモンモードチョークコイル１００の向きを特定するために設けられるものである。詳細は後述するが、コモンモードチョークコイルの接続の向きによって特性インピーダンス調整用インダクタの効果に違いが生じることから、コモンモードチョークコイルが正しい向きで実装されるように方向性マークを付けておくことは重要である。本実施形態においては、第１〜第４の絶縁層１５Ａ〜１５Ｄ上に方向性マーク２７が設けられている。方向性マークは、同一の層に形成される他の導体パターンと同時に形成されるものであり、他の導体パターンと同一材料からなり、同一の厚みを有している。こうして形成された方向性マークの端部はコモンモードチョークコイル本体の側面に露出するので、その向きを確認することができる。

各絶縁層上の導体パターンは、絶縁層上の略全面に導体薄膜を形成した後、導体薄膜をパターニングすることにより形成することができる。また、下地導体膜を形成した後にレジスト膜を形成し、当該レジスト膜にフォトリソグラフィー法により導体パターンに相当する型を形成し、レジスト内に導電性金属材料を電気めっきにより成長させて、コイル導体パターンを形成してもよい。なお、型として用いたレジスト膜と、露出している下地導体膜は除去される。

以上説明したように、本実施形態によれば、特性インピーダンス調整用コイルを構成する２つのコイル導体が対称性を有するので、２つのインダクタの値にばらつきがなく、インダクタ間の磁気結合が十分に抑制され、特性の良好なコモンモードチョークコイルを構成することができる。

図４は、本発明の第２の実施形態によるコモンモードチョークコイル２００の構成を示す略分解斜視図であって、層構造体１２の構成を詳細に示すものである。そのため、図３では磁性基板１１Ａ、１１Ｂ及び磁性体２６が省略されている。

図４に示すように、このコモンモードチョークコイル２００は、３層の層構造体１２を有しており、第１のコンタクト導体２０及び第２のコンタクト導体２１が共に第３の絶縁層１５Ｃ上に形成されている点に特徴を有している。また、第１のコイル導体１６及び第３のコイル導体１８は第１の絶縁層１５A上に形成されており、第１のコンタクト導体２０及び第２のコンタクト導体２１は第２の絶縁層１５B上に形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同様であることから、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態によれば、第１のコンタクト導体２０及び第２のコンタクト導体２１を同じ層に設けたので、絶縁層を一層分省略することができ、より薄型化されたコモンモードチョークコイルを構成することができる。

図５は、本発明の第３の実施形態によるコモンモードチョークコイル３００の構成を示す略分解斜視図であって、層構造体１２の構成を詳細に示すものである。そのため、図３では磁性基板１１Ａ、１１Ｂ及び磁性体２６が省略されている。

図５に示すように、このコモンモードチョークコイル３００は、３層の層構造体１２を有しており、第１のコンタクト導体２０及び第２のコンタクト導体２１が共に第２の絶縁層１５B上に形成されている点に特徴を有している。つまり、第１及び第２のコンタクト導体２０、２１をコイル層間に形成したものである。その他の構成は第２の実施形態と同様であることから、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態によれば、第２の実施形態と同様、絶縁層を一層分省略することができ、より薄型化されたコモンモードチョークコイルを構成することができる。さらに、コンタクトホール２４ａ、２４ｂの長さと、コンタクトホール２４ｃ、２４ｄの長さが同一になることから、インダクタンスのばらつきをさらに低減することが可能となる。

図６は、本発明の第４の実施形態によるコモンモードチョークコイル４００の構成を示す略分解斜視図であって、層構造体１２の構成を詳細に示すものである。そのため、図３では磁性基板１１Ａ、１１Ｂ及び磁性体２６が省略されている。

図６に示すように、このコモンモードチョークコイル４００は、３層の層構造体１２を有しており、第３及び第４のコイル導体１８、１９が共に第２の絶縁層１５B上に形成されている点に特徴を有している。また、第１のコイル導体１６は第１の絶縁層１５A上に形成されており、第２のコイル導体１７は第２の絶縁層１５B上に形成されており、第１のコンタクト導体２０及び第２のコンタクト導体２１は第３の絶縁層１５C上に形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同様であることから、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態によれば、共通のマスクを用いて第３及び第４のコイル導体１８、１９を同時に形成することができるので、第３及び第４のコイル導体１８、１９を同一形状、同一厚み、且つ左右対称に形成することができる。

次に、コモンモードチョークコイル１００乃至４００が適用される信号伝送系について説明する。

図７は、コモンモードチョークコイルが適用される信号伝送系の一例を示す模式図である。

図７に示されるように、デジタルテレビ５１とＤＶＤプレーヤー５２はＨＤＭＩケーブル５３を介して接続されている。ＨＤＭＩケーブル５３は、差動伝送方式を用いたケーブルであり、プラグ５３Ａ、５３Ｂを備えている。ＨＤＭＩケーブル５３の一方のプラグ５３Ａは、ＤＶＤプレーヤー５２のＨＤＭＩ端子を介して入出力部に接続されており、他方のプラグ５３Ｂは、デジタルテレビ５１のＨＤＭＩ端子を介して入出力部に接続されている。ＤＶＤプレーヤー５２から出力されたデジタル信号は、ＨＤＭＩケーブル５３を通してデジタルテレビ５１に高速伝送される。デジタルテレビ５１及びＤＶＤプレーヤー５２の入出力部には信号伝送回路６０が設けられており、この信号伝送回路６０によって信号ライン上のノイズの除去等が行われる。

図８は、第１の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１００を適用した信号伝送回路の等価回路図である。なお、コモンモードチョークコイル１００の代わりに、第２乃至第４の実施形態に示したコモンモードチョークコイル２００〜４００を適用することも可能である。

図８に示すように、ＨＤＭＩケーブル５３に含まれる一対の信号ライン７１、７２には、ＥＳＤ対策部品としてのバリスタ６１、６２がそれぞれ接続されており、コモンモードチョークコイル１００はバリスタ６１、６２の前段に設けられている。コモンモードチョークコイル１００は、第１及び第２のコイル導体１６、１７の一端がそれぞれＨＤＭＩケーブル５３側、第３及び第４のコイル導体１８、１９の一端がそれぞれ内部回路側（バリスタ側）を向くように実装されることが好ましい。このように実装した場合には、入力信号に含まれるコモンモードノイズを第１及び第２のコイル導体１６、１７からなるコモンモードチョークコイルによって早期に除去することができる。また、特性インピーダンス調整用コイルをバリスタ６１、６２の近くに配置することができる。
る。

図９は、バリスタが接続された一対の信号ライン上の特性インピーダンスを示すグラフであり、横軸は信号ライン上の位置（ｐｓ／ｄｉｖ）、縦軸は特性インピーダンス（Ω）をそれぞれ示している。

図９に示すように、バリスタが接続されていない一対の信号ラインの特性インピーダンス（グラフＬ０）は１００（Ω）前後であり、測定範囲の全域にわたり概ね均一であるが、バリスタが接続された一対の信号ラインの特性インピーダンス（グラフＬ１）は、バリスタの接続位置において急激に低下している。このように、バリスタ等の容量性素子は特性インピーダンスを大きく低下させる要因となる。

図１０は、バリスタが接続された一対の信号ラインに本発明に係るコモンモードチョークコイルを挿入したときの特性インピーダンスを示すグラフである。ここで、グラフＬ１は、コモンモードチョークコイルが挿入されていないときの特性インピーダンス（つまり図９のＬ１と同様）を示しており、グラフＬ２は、コモンモードチョークコイルを図８に示した向きで接続(順方向接続)したときの特性インピーダンスを示しており、グラフＬ３はこれと逆向きで接続（逆方向接続）したときの特性インピーダンスを示している。

図１０に示すように、バリスタが接続された一対の信号ラインに対してコモンモードチョークコイルが接続されている場合には、順方向接続及び逆方向接続のいずれであっても、特性インピーダンスの急激な低下が抑制されていることが分かる。特に、コモンモードチョークコイル１００を順方向接続した場合には、逆方向接続した場合よりもインピーダンス低下の抑制効果が大きいことが分かる。このことは、特性調整用インダクタの位置をバリスタに近づけたほうがより好ましいことを意味するものである。

以上のように、第１及び第２のバリスタ６１、６２の前段にコモンモードチョークコイル１００を挿入した場合には、第１及び第２のバリスタ６１、６２による特性インピーダンスの低下を抑制することができる。また、ＤＶＤプレーヤー５２から出力された信号は、外来ノイズをほとんど伴うことなく、ＨＤＭＩケーブル５３及び信号伝送回路６０を通してデジタルテレビ５１に入力する。したがって、高速且つ高品質なデジタル伝送を実現することができる。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、薄膜成形技術を用いて製造する、いわゆる薄膜タイプのコモンモードチョークコイルを例に挙げたが、本発明は薄膜タイプに限られるものではなく、印刷技術を用いて製造する、いわゆる積層タイプのコモンモードチョークコイルであってもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の構成を示す略斜視図である。 図２は、層構造体１２の略分解斜視図である。 図３は、層構造体１２中の全ての導体パターンを重ねて示す略平面図である。 図４は、本発明の第２の実施形態によるコモンモードチョークコイル２００の構成を示す略分解斜視図である。 図５は、本発明の第３の実施形態によるコモンモードチョークコイル３００の構成を示す略分解斜視図である。 図６は、本発明の第４の実施形態によるコモンモードチョークコイル４００の構成を示す略分解斜視図である。 図７は、コモンモードチョークコイルが適用される信号伝送系の一例を示す模式図である。 図８は、コモンモードチョークコイル１００を適用した信号伝送回路の等価回路図である。 図９は、バリスタが接続された一対の信号ライン上の特性インピーダンスを示すグラフである。 図１０は、バリスタが接続された一対の信号ラインに本発明に係るコモンモードチョークコイルを挿入したときの特性インピーダンスを示すグラフである。

符号の説明

１１Ａ 第１の磁性基板
１１Ｂ 第２の磁性基板
１２ 層構造体
１４ａ 端子電極
１４ｂ 端子電極
１４ｃ 端子電極
１４ｄ 端子電極
１５Ａ 第１の絶縁層
１５Ｂ 第２の絶縁層
１５Ｃ 第３の絶縁層
１５Ｄ 第４の絶縁層
１５Ｅ 第５の絶縁層
１６ 第１のコイル導体
１７ 第２のコイル導体
１８ 第３のコイル導体
１９ 第４のコイル導体
２０ 第１のコンタクト導体
２１ 第２のコンタクト導体
２２ 第１の引き出し導体
２３ 第２の引き出し導体
２４ａ コンタクトホール
２４ｂ コンタクトホール
２４ｃ コンタクトホール
２４ｄ コンタクトホール
２５ 開口
２６ 磁性体
２７ 方向性マーク
５１ デジタルテレビ
５２ ＤＶＤプレーヤー
５３ ＨＤＭＩケーブル
５３Ａ プラグ
５３Ｂ プラグ
６０ 信号伝送回路
６１ バリスタ
６２ バリスタ
７１ 信号ライン
７２ 信号ライン
１００ コモンモードチョークコイル
２００ コモンモードチョークコイル
３００ コモンモードチョークコイル
４００ コモンモードチョークコイル

Claims (11)

1. 互いに磁気結合される第１及び第２のコイル導体と、
   前記第１のコイル導体に電気的に直列接続されると共に、前記第１のコイル導体に実質的に磁気結合しない第３のコイル導体と、
   前記第２のコイル導体に電気的に直列接続されると共に、前記第２のコイル導体に実質的に磁気結合しない第４のコイル導体とを備え、
   前記第３のコイル導体と前記第４のコイル導体とは、実質的に磁気結合しておらず、且つ、所定の中心線を基準として線対称な関係を有することを特徴とするコモンモードチョークコイル。
2. 前記第１のコイル導体の内周側端部と前記第３のコイル導体とを接続する第１のコンタクト導体と、
   前記第２のコイル導体の内周側端部と前記第４のコイル導体とを接続する第２のコンタクト導体とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
3. 前記第１のコンタクト導体は、前記第３のコイル導体の内周側端部に接続されており、
   前記第２のコンタクト導体は、前記第４のコイル導体の内周側端部に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チョークコイル。
4. 前記第１のコンタクト導体と前記第２のコンタクト導体とは、前記所定の中心線を基準として線対称な関係を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のコモンモードチョークコイル。
5. 前記第１のコンタクト導体と前記第２のコンタクト導体とが同一の層に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
6. 前記第３のコイル導体と第４のコイル導体とが同一の層に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
7. 前記第１及び第２のコイル導体のいずれか一方が、前記第３及び第４のコイル導体と同一の層に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のコモンモードチョークコイル。
8. 前記第３のコイル導体と及び第４のコイル導体との間の最短距離は、前記第３及び第４のコイル導体のピッチの３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
9. 前記第２のコイル導体の幅が前記第１のコイル導体の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
10. コモンモードチョークコイル本体の側面に形成された方向性マークをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
11. 前記方向性マークは、第１乃至第４のコイル導体並びに前記第１及び第２のコンタクト導体のいずれかと同一の層に設けられた導体パターンであることを特徴とする請求項１０に記載のコモンモードチョークコイル。

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