JP2012015395A - Common mode choke coil mounting structure - Google Patents

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潤 狩野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common mode choke coil mounting structure capable of making a price inexpensive, and obtaining a sufficient noise suppressing effect.SOLUTION: A common mode choke coil 1 is mounted in a differential transmission path 110 on a wiring board 100. The wiring board 100 has a ground layer 101 directly below a mounting part of the common mode choke coil 1. A laminating body 4 has a nonmagnetic insulating portion 40 covering coils 51 and 52 at the uppermost part thereof. The common mode choke coil 1 is mounted in the differential transmission path 110 while turning a magnetic substrate 3 upward and the insulating portion 40 of the laminating body 4 downward. Preferably, the insulating portion 40 is formed by resin material.

Description

この発明は、差動伝送路上の輻射ノイズを抑制することが可能なコモンモードチョークコイル実装構造に関するものである。   The present invention relates to a common mode choke coil mounting structure capable of suppressing radiation noise on a differential transmission line.

USB等の差動伝送路に実装するチップ型のコモンモードチョークコイルでは、積層体を上下1対の磁性体基板で挟み、複数のコイルをこの積層体内に内包し、コイルの引き出し端部を、積層体の外側に形成された外部電極にそれぞれ接続した構成になっている(例えば、特許文献1参照)。
このようなコモンモードチョークコイルは、下方の磁性体基板を差動伝送路上に載せ、外部電極を半田付けする等して、差動伝送路に実装される。
In a chip-type common mode choke coil mounted on a differential transmission line such as a USB, the laminated body is sandwiched between a pair of upper and lower magnetic substrates, a plurality of coils are included in the laminated body, and the leading end of the coil is Each of the electrodes is connected to an external electrode formed on the outside of the laminate (see, for example, Patent Document 1).
Such a common mode choke coil is mounted on the differential transmission line by placing a lower magnetic substrate on the differential transmission line and soldering an external electrode.

特開2008−098625号公報JP 2008-098625 A

しかし、上記した従来のコモンモードチョークコイル実装構造では、次のような問題がある。
過度にハイスペックな特性を必要としない用途向けに、低いコストでコモンモードチョークコイルを実装したい場合がある。磁性体基板を2枚使用するような従来のコモンモードチョークコイルでは、その低価格化が困難であり、かかる場合に対応することができない。
かといって、差動伝送路に接続されていない上方の磁性体基板を取り除いて、コモンモードチョークコイルの低コスト化を図ると、輻射ノイズに対する抑制効果が劣化してしまう。
However, the conventional common mode choke coil mounting structure described above has the following problems.
There are cases where it is desired to mount a common mode choke coil at a low cost for applications that do not require excessively high-spec characteristics. In the conventional common mode choke coil using two magnetic substrates, it is difficult to reduce the price, and it is impossible to cope with such a case.
However, if the upper magnetic substrate not connected to the differential transmission line is removed to reduce the cost of the common mode choke coil, the effect of suppressing radiation noise will deteriorate.

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、低価格化を図ることができるだけでなく、十分なノイズ抑制効果を得ることができるコモンモードチョークコイル実装構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a common mode choke coil mounting structure that can not only reduce the price but also obtain a sufficient noise suppression effect. And

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、複数のコイルを内包した積層体を磁性体基板上に有したチップ体と、各コイルの両端部にそれぞれ接続された複数の外部電極とを備えるコモンモードチョークコイルを、配線基板上に設けられた差動伝送路に実装したコモンモードチョークコイル実装構造であって、 配線基板は、コモンモードチョークコイルが実装される部位の真下に、コモンモードチョークコイルの実装面積よりも広いグランド層を有し、積層体は、複数のコイルを上方より覆う非磁性の絶縁部を積層体の最上部に有し、コモンモードチョークコイルは、磁性体基板を上方に向け且つ積層体の絶縁部を下側に向けた状態で差動伝送路に実装されている構成とした。
かかる構成により、コモンモード電流が、配線基板上の差動伝送路に生じると、コモンモード電流が、差動伝送路上のコモンモードチョークコイルに流入する。すると、複数のコイルを流れる電流による磁束が強め合い、コモンモードチョークコイルが高インピーダンスとなって、コモンモード電流を遮断する。
このとき、コモンモードチョークコイルが、磁性体基板を上方に向け且つ積層体の絶縁部を下側に向けた状態で差動伝送路に実装されているので、コモンモードチョークコイル内に生じた磁界は、上方の磁性体基板と下方のグランド層によって上下からシールドされる。このため、磁界がコモンモードチョークコイル内に閉じこめられ、複数のコイル間の磁気的結合度が高まる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 includes a chip body having a laminated body including a plurality of coils on a magnetic substrate, and a plurality of external electrodes respectively connected to both ends of each coil. A common mode choke coil mounting structure in which a common mode choke coil having a common mode choke coil is mounted on a differential transmission line provided on a wiring board. It has a ground layer wider than the mounting area of the mode choke coil, the laminate has a non-magnetic insulating part covering the plurality of coils from above, and the common mode choke coil is a magnetic substrate. The structure is mounted on the differential transmission line in a state in which is directed upward and the insulating portion of the laminate is directed downward.
With this configuration, when a common mode current is generated in the differential transmission path on the wiring board, the common mode current flows into the common mode choke coil on the differential transmission path. Then, magnetic fluxes generated by currents flowing through the plurality of coils strengthen each other, and the common mode choke coil becomes high impedance, and the common mode current is cut off.
At this time, since the common mode choke coil is mounted on the differential transmission line with the magnetic substrate facing upward and the insulating portion of the laminate facing downward, the magnetic field generated in the common mode choke coil Are shielded from above and below by the upper magnetic substrate and the lower ground layer. For this reason, the magnetic field is confined in the common mode choke coil, and the degree of magnetic coupling between the plurality of coils is increased.

請求項2の発明は、請求項1に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、絶縁部は、樹脂材料、ガラス又はガラスセラミクスにいずれかで形成されている構成とした。   According to a second aspect of the present invention, in the common mode choke coil mounting structure according to the first aspect, the insulating portion is formed of any one of a resin material, glass, or glass ceramics.

請求項3の発明は、請求項1に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、絶縁部は、樹脂基板である構成とした。   According to a third aspect of the present invention, in the common mode choke coil mounting structure according to the first aspect, the insulating portion is a resin substrate.

請求項4の発明は、請求項2又は請求項3に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ペンゾシクロブテン樹脂のいずれかである構成とした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the common mode choke coil mounting structure according to the second or third aspect, the resin is any one of a polyimide resin, an epoxy resin, and a benzocyclobutene resin.

以上詳しく説明したように、この発明のコモンモードチョークコイル実装構造によれば、1つの磁性体基板しか用いていないコモンモードチョークコイルを実装するので、2つの磁性体基板を用いる従来のコモンモードチョークコイルを実装する場合に比べて、低価格化が可能である。しかも、コモンモードチョークコイル内に生じた磁界を、上方の磁性体基板と下方のグランド層によって上下からシールドして、磁界をコモンモードチョークコイル内に閉じ込めて、複数のコイルの磁気的結合度を高める構造であるので、十分なノイズ抑制効果を得ることができるという優れた効果がある。   As described above in detail, according to the common mode choke coil mounting structure of the present invention, since the common mode choke coil using only one magnetic substrate is mounted, the conventional common mode choke using two magnetic substrates is used. Compared to the case where a coil is mounted, the price can be reduced. In addition, the magnetic field generated in the common mode choke coil is shielded from above and below by the upper magnetic substrate and the lower ground layer, and the magnetic field is confined in the common mode choke coil to increase the magnetic coupling degree of the plurality of coils. Since the structure is enhanced, there is an excellent effect that a sufficient noise suppression effect can be obtained.

この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイル実装構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the common mode choke coil mounting structure based on one Example of this invention. この実施例に適用されるコモンモードチョークコイルの外観図である。It is an external view of the common mode choke coil applied to this embodiment. 図2のコモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the common mode choke coil of FIG. コモンモードチョークコイルと差動伝送路との電気的接続構造を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the electrical connection structure of a common mode choke coil and a differential transmission path. 磁性体基板を下側に向けてコモンモードチョークコイルを実装した場合の磁界状態を示す概略図である。It is the schematic which shows a magnetic field state at the time of mounting a common mode choke coil with a magnetic body substrate facing down. 絶縁部を下側に向けてコモンモードチョークコイルを実装した場合の磁界状態を示す概略図である。It is the schematic which shows a magnetic field state at the time of mounting a common mode choke coil with an insulation part facing down. 近傍磁界の測定系を示す概略システム図である。It is a schematic system diagram which shows the measurement system of a near magnetic field. 通常の実装構造による磁界強度分布図である。It is a magnetic field strength distribution map by a normal mounting structure. この実施例の実装構造による磁界強度分布図である。It is a magnetic field intensity distribution figure by the mounting structure of this Example. 受信感度の測定系を示す概略システム図である。It is a schematic system diagram showing a measurement system for reception sensitivity. 84チャンネル及び85チャンネルでの受信感度を示す線図である。It is a diagram which shows the receiving sensitivity in 84 channels and 85 channels. 1012チャンネル及び1013チャンネルでの受信感度を示す線図である。It is a diagram which shows the receiving sensitivity in 1012 channel and 1013 channel.

以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施例1)
図1は、この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイル実装構造を示す斜視図であり、図2は、この実施例に適用されるコモンモードチョークコイルの外観図であり、図3は、図2のコモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
Example 1
FIG. 1 is a perspective view showing a common mode choke coil mounting structure according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view of a common mode choke coil applied to this embodiment, and FIG. It is a disassembled perspective view which shows the common mode choke coil of FIG.

図1に示すように、この実施例のコモンモードチョークコイル実装構造は、コモンモードチョークコイル1を配線基板100上に設けられた差動伝送路110に実装したものである。   As shown in FIG. 1, the common mode choke coil mounting structure of this embodiment is one in which the common mode choke coil 1 is mounted on a differential transmission line 110 provided on a wiring board 100.

図2に示すように、コモンモードチョークコイル1は、チップ体2と4つの外部電極6−1〜6−4とを備えている。
チップ体2は、フェライト等の磁性体基板3と磁性体基板3上に積層された積層体4とで構成されている。
積層体4には、1対のコイル51,52が内包され、外部電極6−1〜6−4が、チップ体2の外側に形成されている。具体的には、外部電極6−1,6−2は、コイル51の両端部にそれぞれ電気的に接続され、外部電極6−3,6−4は、コイル52の両端部にそれぞれ電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the common mode choke coil 1 includes a chip body 2 and four external electrodes 6-1 to 6-4.
The chip body 2 is composed of a magnetic substrate 3 such as ferrite and a laminated body 4 laminated on the magnetic substrate 3.
The laminated body 4 includes a pair of coils 51 and 52, and external electrodes 6-1 to 6-4 are formed outside the chip body 2. Specifically, the external electrodes 6-1 and 6-2 are electrically connected to both ends of the coil 51, respectively, and the external electrodes 6-3 and 6-4 are electrically connected to both ends of the coil 52, respectively. It is connected.

ここで、積層体4について詳しく述べる。
図3において、層41〜42は、絶縁性有する層であり、層41は、磁性体基板3上に積層されている。そして、コイル51がこの層41上にパターン形成されると共に、その外側端部51aが層41の右後縁部(図3の裏面側右縁部)に形成されている。そして、層42がコイル51上に積層され、コイル51の内側端部51bが、層42の右前縁部(図3の表面側道縁部)に形成され、スルーホール42aを通じてコイル51の内端51cに電気的に接続されている。
さらに、層43がコイル51の内側端部51b上に積層され、コイル52がこの層43上にパターン形成されると共に、その外側端部52aが層43の左後縁部に形成されている。そして、層44がコイル52上に積層され、コイル52の内側端部52bが、層44の左前縁部に形成され、スルーホール44aを通じてコイル52の内端52cに電気的に接続されている。
この内側端部52b上に、層45が積層され、層状の絶縁部40が、この層45上に積層されている。
Here, the laminate 4 will be described in detail.
In FIG. 3, layers 41 to 42 are insulating layers, and the layer 41 is laminated on the magnetic substrate 3. The coil 51 is patterned on the layer 41, and the outer end 51a is formed on the right rear edge of the layer 41 (the right edge on the back side in FIG. 3). And the layer 42 is laminated | stacked on the coil 51, the inner side edge part 51b of the coil 51 is formed in the right front edge part (surface side road edge part of FIG. 3) of the layer 42, and the inner end of the coil 51 through the through hole 42a. It is electrically connected to 51c.
Further, the layer 43 is laminated on the inner end portion 51 b of the coil 51, the coil 52 is patterned on the layer 43, and the outer end portion 52 a is formed on the left rear edge portion of the layer 43. And the layer 44 is laminated | stacked on the coil 52, the inner side edge part 52b of the coil 52 is formed in the left front edge part of the layer 44, and is electrically connected to the inner end 52c of the coil 52 through the through hole 44a.
The layer 45 is laminated on the inner end portion 52 b, and the layered insulating portion 40 is laminated on the layer 45.

すなわち、積層体4は、コイル51,52を上方より覆う絶縁部40を最上部に有している。
絶縁部40は、非磁性の絶縁材料で形成されている。この実施例では、この絶縁部40として、樹脂材料であるポリイミド樹脂を用いている。
That is, the laminated body 4 has the insulating part 40 which covers the coils 51 and 52 from above at the uppermost part.
The insulating part 40 is made of a nonmagnetic insulating material. In this embodiment, a polyimide resin that is a resin material is used as the insulating portion 40.

一方、 図1に示すように、配線基板100は、例えば、USB(Universal Serial Bus) の送信基板であり、表面に送信IC(Integrated Circuit)121とコネクタ122とが設けられている。差動伝送路110は1対の線路111,112で構成され、これら線路111,112によって、送信IC121とコネクタ122とが電気的に接続されている。
また、この配線基板100の裏面には、コモンモードチョークコイル1の実装面積よりも広いベタのグランド層101が形成され、このグランド層101が、コモンモードチョークコイル1の実装部位の真下に位置する。なお、この実施例では、ベタのグランド層101を例示するが、グランド層101としては、コモンモードチョークコイル1の実装部位の真下に位置し、コモンモードチョークコイル1の実装面積よりも広いものであれば、ベタの層でなくとも良い。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the wiring board 100 is, for example, a USB (Universal Serial Bus) transmission board, and a transmission IC (Integrated Circuit) 121 and a connector 122 are provided on the surface. The differential transmission path 110 includes a pair of lines 111 and 112, and the transmission IC 121 and the connector 122 are electrically connected by the lines 111 and 112.
Also, a solid ground layer 101 larger than the mounting area of the common mode choke coil 1 is formed on the back surface of the wiring board 100, and the ground layer 101 is located directly below the mounting portion of the common mode choke coil 1. . In this embodiment, a solid ground layer 101 is illustrated, but the ground layer 101 is located directly below the mounting portion of the common mode choke coil 1 and is wider than the mounting area of the common mode choke coil 1. If so, it doesn't have to be a solid layer.

コモンモードチョークコイル1は、上記のような配線基板100上に実装されている。
図4は、コモンモードチョークコイル1と差動伝送路110との電気的接続構造を模式的に示す概略断面図である。
図4に示すように、コモンモードチョークコイル1は、磁性体基板3を上方に向け且つ積層体4の絶縁部40を下側に向けた状態で差動伝送路110に実装されている。
具体的には、コモンモードチョークコイル1の絶縁部40が差動伝送路110の線路111,112側に向けられ、外部電極6−1,6−2(6−3,6−4)が線路111(112)上に半田等で接続されている。すなわち、積層体4内のコイル51(52)において、外側端部51a(52a)が、外部電極6−2(6−4)を通じて、線路111(112)の右側部に接続され、内側端部51b(52b)が、外部電極6−1(6−3)を通じて、線路111(112)の左側部に接続されている。
The common mode choke coil 1 is mounted on the wiring board 100 as described above.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing an electrical connection structure between the common mode choke coil 1 and the differential transmission path 110.
As shown in FIG. 4, the common mode choke coil 1 is mounted on the differential transmission path 110 with the magnetic substrate 3 facing upward and the insulating portion 40 of the multilayer body 4 facing downward.
Specifically, the insulating portion 40 of the common mode choke coil 1 is directed toward the lines 111 and 112 of the differential transmission path 110, and the external electrodes 6-1 and 6-2 (6-3 and 6-4) are the lines. 111 (112) is connected with solder or the like. That is, in the coil 51 (52) in the laminate 4, the outer end 51a (52a) is connected to the right side of the line 111 (112) through the external electrode 6-2 (6-4), and the inner end 51b (52b) is connected to the left side of the line 111 (112) through the external electrode 6-1 (6-3).

次に、この実施例のコモンモードチョークコイル実装構造が示す作用及び効果について説明する。
図1及び図4において、送信IC121から1対の差動信号を差動伝送路110に送ると、差動信号が、線路111,112を通じてコモンモードチョークコイル1のコイル51内に入力する。このとき、差動信号によって生じるコイル51,52の磁界が逆向きになり、互いに打ち消し合うので、コモンモードチョークコイル1のインピーダンスが小さくなる。この結果、差動信号は、コモンモードチョークコイル1を容易に通過して、コネクタ122側に向かう。
また、コモンモード電流が、線路111,112上に生じ、コモンモードチョークコイル1内に入力すると、コモンモード電流によって生じるコイル51,52の磁界が同方向を向き、互いに強め合う。このため、コモンモードチョークコイル1のインピーダンスが大きくなり、コモンモード電流は、コモンモードチョークコイル1によって遮断される。この結果、差動伝送路110上でのコモンモード電流による輻射ノイズが、コモンモードチョークコイル1によって抑制されることとなる。
Next, the operation and effect of the common mode choke coil mounting structure of this embodiment will be described.
In FIG. 1 and FIG. 4, when a pair of differential signals is sent from the transmission IC 121 to the differential transmission path 110, the differential signals are input into the coil 51 of the common mode choke coil 1 through the lines 111 and 112. At this time, since the magnetic fields of the coils 51 and 52 generated by the differential signals are reversed and cancel each other, the impedance of the common mode choke coil 1 is reduced. As a result, the differential signal easily passes through the common mode choke coil 1 and travels toward the connector 122 side.
Further, when a common mode current is generated on the lines 111 and 112 and is input into the common mode choke coil 1, the magnetic fields of the coils 51 and 52 generated by the common mode current are directed in the same direction and strengthen each other. For this reason, the impedance of the common mode choke coil 1 increases, and the common mode current is interrupted by the common mode choke coil 1. As a result, the radiation noise due to the common mode current on the differential transmission line 110 is suppressed by the common mode choke coil 1.

図5は、磁性体基板3を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した場合の磁界状態を示す概略図であり、図6は、絶縁部40を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した場合の磁界状態を示す概略図である。
上記のように、コモンモードチョークコイル1は、内部に発生する磁界が強い程、輻射ノイズ抑制効果が高くなる。
したがって、通常の実装構造のように、すなわち、図5に示すように、磁性体基板3側を下にして、コモンモードチョークコイル1を差動伝送路110に実装すると、コイル51,52で生じた磁界Hが積層体4の最上部の絶縁部40から外部に漏れてしまう。このため、コイル51,52間の磁気的結合が弱まり、十分なノイズ抑制効果を得ることができなくなる。
これに対して、この実施例の実装構造のように、すなわち、図6に示すように、絶縁部40を下側にして、コモンモードチョークコイル1を差動伝送路110に実装すると、コイル51,52で生じた磁界Hは、磁性体基板3によって上方からシールドされ、グランド層101によって、下方からシールドされる。このため、磁界Hがコモンモードチョークコイル1内に閉じ込められた状態になるので、コイル51,52間の磁気的結合が強まって、コモンモードチョークコイル1のインピーダンスが非常に高くなる。この結果、コモンモードチョークコイル1は、輻射ノイズに対して十分な抑制効果を発揮する。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a magnetic field state when the common mode choke coil 1 is mounted with the magnetic substrate 3 facing downward, and FIG. 6 shows the common mode choke coil with the insulating portion 40 facing downward. It is the schematic which shows the magnetic field state at the time of mounting 1.
As described above, the common mode choke coil 1 has a higher radiation noise suppression effect as the magnetic field generated inside is stronger.
Therefore, when the common mode choke coil 1 is mounted on the differential transmission line 110 with the magnetic substrate 3 side down as shown in FIG. The magnetic field H leaks from the uppermost insulating portion 40 of the laminate 4 to the outside. For this reason, the magnetic coupling between the coils 51 and 52 is weakened, and a sufficient noise suppression effect cannot be obtained.
On the other hand, when the common mode choke coil 1 is mounted on the differential transmission line 110 with the insulating portion 40 facing down as in the mounting structure of this embodiment, that is, as shown in FIG. , 52 is shielded from above by the magnetic substrate 3 and shielded from below by the ground layer 101. For this reason, since the magnetic field H is confined in the common mode choke coil 1, the magnetic coupling between the coils 51 and 52 is strengthened, and the impedance of the common mode choke coil 1 becomes very high. As a result, the common mode choke coil 1 exhibits a sufficient suppression effect against radiation noise.

発明者等は、かかる効果を確認すべく、次のような測定を行った。
図7は、近傍磁界の測定系を示す概略システム図である。
まず、近傍磁界測定を行った。
この測定では、図7に示すように、ポリイミド樹脂の絶縁部40を積層体4の最上部にコーティングしたコモンモードチョークコイル1を、評価基板としての配線基板100′の差動伝送路110上に実装する。そして、高速な950Mbpsの差動信号D+、D−と低速な10Mbpsのシングルエンド信号D+とを、図示しない信号源から差動伝送路110の線路111,112に混在させて入力し、図示しないレシーバ側で受信する。この際、配線基板100′の特性インピーダンスを50Ωに設定し、レシーバ側の特性インピーダンスも50Ωで整合終端しておく。
そして、スキャナー210により、コンピュータ200からの位置データに基づいて、アンテナ211を評価基板100′の表面に沿って走査し、その近傍磁界情報をスペクトラムアナライザ220に送る。すると、スペクトラムアナライザ220が、スキャナー210からの近傍磁界情報に基づいて、磁界強度を測定し、その測定データをコンピュータ200に送る。これにより、配線基板100′上の磁界強度分布図が、コンピュータ200のディスプレイ201に表示される。
Inventors etc. performed the following measurement in order to confirm this effect.
FIG. 7 is a schematic system diagram showing a near magnetic field measurement system.
First, near magnetic field measurement was performed.
In this measurement, as shown in FIG. 7, the common mode choke coil 1 in which the insulating portion 40 of polyimide resin is coated on the uppermost portion of the laminate 4 is placed on the differential transmission path 110 of the wiring board 100 ′ as the evaluation board. Implement. Then, a high-speed 950 Mbps differential signal D +, D- and a low-speed 10 Mbps single-ended signal D + are mixedly input from a signal source (not shown) to the lines 111 and 112 of the differential transmission path 110, and a receiver (not shown) is input. Receive on the side. At this time, the characteristic impedance of the wiring board 100 ′ is set to 50Ω, and the characteristic impedance on the receiver side is also matched and terminated at 50Ω.
Then, the scanner 210 scans the antenna 211 along the surface of the evaluation substrate 100 ′ based on the position data from the computer 200, and sends the near magnetic field information to the spectrum analyzer 220. Then, the spectrum analyzer 220 measures the magnetic field strength based on the near magnetic field information from the scanner 210 and sends the measurement data to the computer 200. Thereby, the magnetic field intensity distribution map on the wiring board 100 ′ is displayed on the display 201 of the computer 200.

図8は、通常の実装構造による磁界強度分布図であり、図9は、この実施例の実装構造による磁界強度分布図である。
まず、図5に示したように、磁性体基板3を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を差動伝送路110に実装した状態で、上記の如き近傍磁界測定を行った。
すると、図8に示すような磁界強度分布を得た。
磁性体基板3を下側に向けた状態では、図8の磁界分布で示すように、50〜60dBuVの高レベルの磁界H1が、コモンモードチョークコイル1上、広範囲に存在する。つまり、コモンモードチョークコイル1の近傍の磁界強度が極めて大きくなっており、コモンモードチョークコイル1内部の磁界が外部に多量に放射されていることが確認できる。
次に、図6に示したように、絶縁部40を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を差動伝送路110に実装した状態で、上記と同様の近傍磁界測定を行った。
すると、図9に示すような磁界強度分布を得た。
絶縁部40を下側に向けた状態では、図9の磁界分布で示すように、50〜60dBuVの高レベルの磁界H1は、コモンモードチョークコイル1上、狭い範囲に減少する。つまり、コモンモードチョークコイル1の近傍の磁界強度が非常に小さくなっており、コモンモードチョークコイル1内部の磁界がシールドされていることが確認できる。
FIG. 8 is a magnetic field strength distribution diagram according to a normal mounting structure, and FIG. 9 is a magnetic field strength distribution diagram according to the mounting structure of this embodiment.
First, as shown in FIG. 5, the near magnetic field measurement as described above was performed in a state where the common mode choke coil 1 was mounted on the differential transmission path 110 with the magnetic substrate 3 facing downward.
Then, the magnetic field strength distribution as shown in FIG. 8 was obtained.
In a state where the magnetic substrate 3 is directed downward, a high-level magnetic field H1 of 50 to 60 dBuV exists in a wide range on the common mode choke coil 1 as shown by the magnetic field distribution in FIG. That is, it can be confirmed that the magnetic field strength in the vicinity of the common mode choke coil 1 is extremely large, and a large amount of the magnetic field inside the common mode choke coil 1 is radiated to the outside.
Next, as shown in FIG. 6, near magnetic field measurement similar to the above was performed with the common mode choke coil 1 mounted on the differential transmission path 110 with the insulating portion 40 facing downward.
Then, the magnetic field strength distribution as shown in FIG. 9 was obtained.
In the state where the insulating portion 40 is directed downward, the high-level magnetic field H1 of 50 to 60 dBuV decreases to a narrow range on the common mode choke coil 1 as shown by the magnetic field distribution in FIG. That is, it can be confirmed that the magnetic field strength in the vicinity of the common mode choke coil 1 is very small, and the magnetic field inside the common mode choke coil 1 is shielded.

図10は、受信感度の測定系を示す概略システム図である。なお、この図10では、理解を容易にするため、TEMセル内部の携帯端末を透過して表している。
また、受信感度測定を行った。
この測定では、図10に示すように、コモンモードチョークコイル1を実装した評価用の携帯端末300をTEMセル(Transverse ElectroMagnetic cell)301内に配置し、このTEMセル301と、GSM帯(Global System for Mobile communications band)の受信感度評価が可能なテストセット302とを、同軸ケーブル303で接続した。なお、携帯端末300は、図7に示した配線基板100′とほぼ同様の基板を内部に有し、コモンモードチョークコイル1はこの配線基板100′の差動伝送路110に実装されている。
そして、9.618MHzのシングルエンド信号に起因するEGSM帯(Expanded Global System for Mobile communications band)の受信感度を確認する。なお、このとき、最小受信感度は、BER値(Bit Error Rate value)が1.0%未満の最小セルパワー値として設定される。
また、9.618MHzのシングルエンド信号の動作時には、その高調波がEGSM帯の942.28MHz、951.94MHzで発生する。そして、942.28MHzで発生する高調波が84チャンネル及び85チャンネルに感度抑圧を与え、951.94MHzで発生する高調波が1012チャンネル及び1013チャンネルに感度抑圧を与える。このため、ここでは、84チャンネル及び85チャンネルと、1012チャンネル及び1013チャンネルとにおける受信感度を測定する。
FIG. 10 is a schematic system diagram showing a reception sensitivity measurement system. In FIG. 10, for easy understanding, the mobile terminal inside the TEM cell is transparently shown.
In addition, reception sensitivity was measured.
In this measurement, as shown in FIG. 10, an evaluation portable terminal 300 on which the common mode choke coil 1 is mounted is placed in a TEM cell (Transverse ElectroMagnetic cell) 301, and the TEM cell 301 and the GSM band (Global System The test set 302 capable of evaluating the reception sensitivity of the mobile communications band (for mobile communications band) was connected by the coaxial cable 303. Note that the mobile terminal 300 has a substrate substantially similar to the wiring substrate 100 ′ shown in FIG. 7 inside, and the common mode choke coil 1 is mounted on the differential transmission path 110 of the wiring substrate 100 ′.
And the reception sensitivity of the EGSM band (Expanded Global System for Mobile communications band) resulting from the 9.618 MHz single-ended signal is confirmed. At this time, the minimum reception sensitivity is set as a minimum cell power value having a BER value (Bit Error Rate value) of less than 1.0%.
Further, during operation of a 9.618 MHz single-ended signal, its harmonics are generated at 944.28 MHz and 951.94 MHz in the EGSM band. The harmonics generated at 944.28 MHz give sensitivity suppression to the 84th and 85th channels, and the harmonics generated at 951.94 MHz give sensitivity suppression to the 1012th and 1013th channels. Therefore, here, the reception sensitivities in the 84 and 85 channels, the 1012 and 1013 channels are measured.

図11は、84チャンネル及び85チャンネルでの受信感度を示す線図であり、図12は、1012チャンネル及び1013チャンネルでの受信感度を示す線図である。
まず、84チャンネル及び85チャンネルにおける受信感度を測定した。
具体的には、磁性体基板3を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した携帯端末300において、受信感度測定を行った。すると、図11の一点鎖線で示すような曲線S2を得た。破線S1で示すように、コモンモードチョークコイル1を実装しない携帯端末300では、受信感度は非常に悪い。これに比べて、曲線S2で示すように、磁性体基板3を下側に向けた状態であっても、コモンモードチョークコイル1を実装した携帯端末300では、受信感度は良くなっている。しかし、ノイズ抑制効果が十分でなく、良好な受信感度とはいえない。
次に、絶縁部40を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した携帯端末300において、受信感度測定を行った。すると、図11の実線で示すような曲線S3を得た。曲線S3が示すように、受信感度が、84チャンネル及び85チャンネル双方において、ほぼ「−95dBm」であり、曲線2で示す磁性体基板3を下側に向けた状態の携帯端末300に比べて、極めて良くなっていることが確認できる。
続いて、1012チャンネル及び1013チャンネルにおける受信感度を測定した。
磁性体基板3を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した携帯端末300においては、図12の一点鎖線で示すような曲線S2を得た。この場合においても、破線の曲線S1で示すコモンモードチョークコイル非実装の携帯端末300の場合に比べて、受信感度は良くなっているが、十分ではない。
そして、絶縁部40を下側に向けてコモンモードチョークコイル1を実装した携帯端末300において、受信感度測定を行ったところ、図12の実線で示すような曲線S3を得た。曲線S3が示すように、受信感度が、1012チャンネル及び1013チャンネル双方において、「−95dBm」未満であり、極めて良くなっていることが確認できる。
FIG. 11 is a diagram showing the reception sensitivity in the 84 channel and the 85 channel, and FIG. 12 is a diagram showing the reception sensitivity in the 1012 channel and the 1013 channel.
First, the reception sensitivity in the 84 and 85 channels was measured.
Specifically, the reception sensitivity was measured in the portable terminal 300 on which the common mode choke coil 1 was mounted with the magnetic substrate 3 facing downward. As a result, a curve S2 as indicated by a one-dot chain line in FIG. 11 was obtained. As indicated by the broken line S1, the reception sensitivity is very poor in the mobile terminal 300 in which the common mode choke coil 1 is not mounted. Compared to this, as shown by the curve S2, the reception sensitivity is improved in the portable terminal 300 on which the common mode choke coil 1 is mounted even when the magnetic substrate 3 is directed downward. However, the noise suppression effect is not sufficient and it cannot be said that the reception sensitivity is good.
Next, reception sensitivity measurement was performed in the portable terminal 300 in which the common mode choke coil 1 was mounted with the insulating portion 40 facing downward. Then, a curve S3 as shown by the solid line in FIG. 11 was obtained. As shown by the curve S3, the reception sensitivity is substantially “−95 dBm” in both the 84 channel and the 85 channel, and compared to the mobile terminal 300 in which the magnetic substrate 3 shown by the curve 2 is directed downward, It can be confirmed that it is very good.
Subsequently, the reception sensitivity in the 1012 channel and the 1013 channel was measured.
In the mobile terminal 300 in which the common mode choke coil 1 is mounted with the magnetic substrate 3 facing downward, a curve S2 as shown by a one-dot chain line in FIG. 12 is obtained. Even in this case, the reception sensitivity is improved as compared with the case of the portable terminal 300 not mounted with the common mode choke coil indicated by the dashed curve S1, but it is not sufficient.
Then, when receiving sensitivity was measured in the mobile terminal 300 in which the common mode choke coil 1 was mounted with the insulating portion 40 facing downward, a curve S3 as shown by the solid line in FIG. 12 was obtained. As shown by the curve S3, it can be confirmed that the reception sensitivity is less than “−95 dBm” in both the 1012 channel and the 1013 channel, which is very good.

以上詳しく説明したように、この実施例のコモンモードチョークコイル実装構造によれが、1つの磁性体基板3しか用いていないコモンモードチョークコイル1を実装するので、2つの磁性体基板3を用いる従来のコモンモードチョークコイル1を実装する場合に比べて、低価格な構造を提供することができる。しかも、コモンモードチョークコイル1内に生じた磁界を、上方の磁性体基板3と下方のグランド層101によって上下からシールドして、コイル51,52間の磁気的結合を強め、コモンモード電流を確実に遮断する構造であるので、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。   As described above in detail, according to the common mode choke coil mounting structure of this embodiment, since the common mode choke coil 1 using only one magnetic substrate 3 is mounted, the conventional method using two magnetic substrates 3 is used. Compared with the case where the common mode choke coil 1 is mounted, a low-priced structure can be provided. In addition, the magnetic field generated in the common mode choke coil 1 is shielded from above and below by the upper magnetic substrate 3 and the lower ground layer 101 to strengthen the magnetic coupling between the coils 51 and 52, thereby ensuring a common mode current. Therefore, a sufficient noise suppression effect can be obtained.

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では絶縁部40をポリイミド樹脂で形成したが、樹脂材料は、これに限定されるものではなく、エポキシ樹脂やペンゾシクロブテン樹脂を用いても良い。
また、上記実施例では、絶縁部40を樹脂材料をコーティングする等して形成したが、樹脂基板を積層体4の最上部に貼り付けても良い。
さらに、絶縁部40は、樹脂でなく、SiO2等のガラス、ガラスセラミクスを用いても良い。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, although the insulating part 40 is formed of a polyimide resin in the above embodiment, the resin material is not limited to this, and an epoxy resin or a benzocyclobutene resin may be used.
In the above embodiment, the insulating portion 40 is formed by coating a resin material or the like, but a resin substrate may be attached to the uppermost portion of the laminate 4.
Further, the insulating portion 40 may be made of glass such as SiO 2 or glass ceramics instead of resin.

1…コモンモードチョークコイル、 2…チップ体、 3…磁性体基板、 4…積層体、 6−1〜6−4…外部電極、 40…絶縁部、 41〜45…層、 42a,44a…スルーホール、 51,52…コイル、 51a,52a…外側端部、 51b,52b…内側端部、 51c,52c…内端、 100,100′…配線基板、 101…グランド層、 111,112…線路、 122…コネクタ、 200…コンピュータ、 201…ディスプレイ、 210…スキャナー、 211…アンテナ、 220…スペクトラムアナライザ、 300…携帯端末、 301…TEMセル、 302…テストセット、 303…同軸ケーブル、 H…磁界。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Common mode choke coil, 2 ... Chip body, 3 ... Magnetic material board, 4 ... Laminated body, 6-1-6-4 ... External electrode, 40 ... Insulation part, 41-45 ... Layer, 42a, 44a ... Through Hall, 51, 52 ... Coil, 51a, 52a ... Outer end, 51b, 52b ... Inner end, 51c, 52c ... Inner end, 100, 100 '... Wiring board, 101 ... Ground layer, 111, 112 ... Line, DESCRIPTION OF SYMBOLS 122 ... Connector, 200 ... Computer, 201 ... Display, 210 ... Scanner, 211 ... Antenna, 220 ... Spectrum analyzer, 300 ... Portable terminal, 301 ... TEM cell, 302 ... Test set, 303 ... Coaxial cable, H ... Magnetic field.

Claims (4)

複数のコイルを内包した積層体を磁性体基板上に有したチップ体と、各コイルの両端部にそれぞれ接続された複数の外部電極とを備えるコモンモードチョークコイルを、配線基板上に設けられた差動伝送路に実装したコモンモードチョークコイル実装構造であって、
上記配線基板は、上記コモンモードチョークコイルが実装される部位の真下に、コモンモードチョークコイルの実装面積よりも広いグランド層を有し、
上記積層体は、上記複数のコイルを上方より覆う非磁性の絶縁部を積層体の最上部に有し、
上記コモンモードチョークコイルは、上記磁性体基板を上方に向け且つ上記積層体の絶縁部を下側に向けた状態で上記差動伝送路に実装されている、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル実装構造。
A common mode choke coil including a chip body having a laminated body including a plurality of coils on a magnetic substrate and a plurality of external electrodes respectively connected to both ends of each coil is provided on the wiring substrate. A common mode choke coil mounting structure mounted on a differential transmission line,
The wiring board has a ground layer that is larger than the mounting area of the common mode choke coil, immediately below the portion where the common mode choke coil is mounted,
The laminate has a non-magnetic insulating portion covering the plurality of coils from above at the top of the laminate,
The common mode choke coil is mounted on the differential transmission line in a state in which the magnetic substrate is directed upward and the insulating portion of the multilayer body is directed downward.
A common mode choke coil mounting structure.
請求項1に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、
上記絶縁部は、樹脂材料、ガラス又はガラスセラミクスにいずれかで形成されている、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル実装構造。
In the common mode choke coil mounting structure according to claim 1,
The insulating part is formed of resin material, glass or glass ceramic,
A common mode choke coil mounting structure.
請求項1に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、
上記絶縁部は、樹脂基板である、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル実装構造。
In the common mode choke coil mounting structure according to claim 1,
The insulating part is a resin substrate.
A common mode choke coil mounting structure.
請求項2又は請求項3に記載のコモンモードチョークコイル実装構造において、
上記樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ペンゾシクロブテン樹脂のいずれかである、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル実装構造。
In the common mode choke coil mounting structure according to claim 2 or claim 3,
The resin is any one of a polyimide resin, an epoxy resin, and a benzocyclobutene resin.
A common mode choke coil mounting structure.
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