JP2012029210A - コモンモードフィルタ及びその特性インピーダンス調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のワイヤ間の間隔のずれによる特性インピーダンスのばらつきを抑えることが可能なコモンモードフィルタを提供する。
【解決手段】コモンモードフィルタは、ドラムコア１０と、ドラムコアの巻芯部１１にバイファイラ巻きされた一対のワイヤ１４，１５と、ドラムコアの鍔部１２，１３の底面に設けられた端子電極１６Ａ，１６Ｂと、各鍔部１２，１３に設けられ、端子電極１６Ａ，１６Ｂとワイヤ１４，１５とをそれぞれ接続する接続電極１８Ａ，１８Ｂとを備えている。一対のワイヤ１４，１５は、同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように巻回されており、接続電極１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ継線されたワイヤ１４，１５の端末部間の距離は、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間の距離よりも短い。
【選択図】図１

Description

本発明は、コモンモードフィルタに関し、特に、ドラム型コアを用いたコモンモードフィルタの構造に関する。また、本発明は、コモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法に関する。

高速差動信号インターフェースの一つとしてＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）が知られている。ＨＤＭＩの特性インピーダンスは１００Ωであるため、ＨＤＭＩ用のケーブルやコネクタは１００Ωに整合がとれていることが必要であり、ＨＤＭＩ用コモンモードフィルタも例外ではない。従来のコモンモードフィルタでは、２本のワイヤをバイファイラ巻きすると共に、同一ターンか隣接ターンかによらず全てのターンのワイヤを互いに離間させて線間容量を小さくし、これにより特性インピーダンスを１００Ωに調整する方法が好ましく採用されている。

また、コモンモードフィルタの特性インピーダンスのばらつきを抑えるため、コアの巻芯部に等間隔の溝を設け、ワイヤを溝内に嵌合させる方法が知られている（特許文献１参照）。この方法によれば、ワイヤの位置ずれを防止し、各ワイヤの線間距離を一定に維持することができる。

また、コアの巻芯部に巻回されたワイヤの一部に高分子材料からなる静電容量調整用の樹脂部を設けたコモンモードフィルタも知られている（特許文献２参照）。この構成によれば、コモンモードフィルタの巻芯部に巻回されたペア線材に接着剤が付着し、特性インピーダンスが変動したとしても、樹脂部の付着量を調整することでワイヤ間の分布容量を調整することができ、これにより特性インピーダンスを調整することが可能である。

特開２００４−３１１５６０号公報 特開２００６−１４７７２８号公報

上述したように、従来のコモンモードフィルタにおいて、各ワイヤ間の距離を離して巻回した場合には、同一ターン間、或いは隣接ターン間でのワイヤの間隔のずれが発生してしまい、特性インピーダンスがばらつくという問題がある。また特許文献１に記載のように、コアの巻芯部に等間隔の溝を設け、ワイヤを溝内に嵌合させた場合には、ワイヤの位置ずれを防止することができるが、ワイヤの間隔が溝の間隔に限定されてしまい、コアの汎用性が著しく低下するだけでなく、溝の加工精度も要求され、製造コストが大幅に増加するという問題がある。また、特許文献２によれば、特性インピーダンスを事後的に調整することは可能であるが、最初からインピーダンス整合が取れていることが望まれている。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、一対のワイヤ間の間隔のずれによる特性インピーダンスのばらつきを抑えることが可能なコモンモードフィルタを提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのようなコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によるコモンモードフィルタは、巻芯部及び前記巻芯部の両端にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有するドラムコアと、前記巻芯部にバイファイラ巻きされた第１及び第２のワイヤと、各鍔部の底面に設けられた第１及び第２の端子電極と、各鍔部に設けられ、前記第１及び第２の端子電極と前記第１及び第２のワイヤとをそれぞれ接続する第１及び第２の接続電極とを備え、前記第１及び第２のワイヤは、同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように巻回されており、前記第１の接続電極に継線された前記第１のワイヤの端末部と前記第２の接続電極に継線された前記第２のワイヤの端末部との間の距離は、前記第１及び第２の端子電極間の距離よりも短いことを特徴としている。

本発明によれば、一対のワイヤの同一ターンどうしが互いに密着した状態でバイファイラ巻きされているので、特性インピーダンスのばらつきを抑えることができる。また、一対のワイヤの隣接ターンどうしが互いに離間されているので、線間容量を低減することができ、特性インピーダンスを１００Ωに調整することが可能となる。また、一対のワイヤの端末部どうしを近づけて継線しているので、ワイヤ間隔をワイヤ全長に亘ってできるだけ近づけて配置することができ、特性インピーダンスのばらつきをさらに抑えることができるだけでなく、ディファレンシャルインピーダンスの増加を抑えることができ、また、ワイヤの全長を短くすることができる。

特性インピーダンスＺｉは、ディファレンシャルインピーダンスＺｄと、線間容量Ｃｂとの間にＺｉ＝√（Ｚｄ／Ｃｂ）の関係を有する。特性インピーダンスのばらつきを抑えるためには、各パラメータ（Ｚｄ及びＣｂ）のばらつきを抑えることが望ましい。本発明によれば、一対のワイヤがほぼ密着状態でバイファイラ巻きされているので、Ｚｄに影響する一対のワイヤの同一ターンどうしの距離が最も安定した状態となる。さらに一対のワイヤの線間距離がほぼ一定であるため、線間容量Ｃｂも安定する。このように、各要素Ｚｄ，Ｃｂが安定しているので、特性インピーダンスＺｉのばらつきを最も抑えることができる。ただし、一対のワイヤの同一ターンどうしがほぼ密着巻きであると、Ｚｄが最小レベルとなり、逆に線間容量Ｃｂは最大レベルとなるため、特性インピーダンスＺｉが小さくなる傾向にある。そこで本発明では、一対のワイヤの隣接ターンどうしを離間させ且つ全体の線路長を短くして線間容量Ｃｂを小さくし、これにより特性インピーダンスＺｉｎを大きくし、回路が必要とする所定の特性インピーダンスとの整合を図っている。

本発明において、前記第１及び第２の接続電極の各々は、各鍔部の上面に設けられた第１及び第２の上面電極を含み、前記第１及び第２のワイヤの端末部は、前記第１及び第２の上面電極にそれぞれ継線されていることが好ましい。この構成によれば、鍔部の底面に継線する場合よりも、プリント基板上のパターンに制約されずに継線を互いに近づけて配置することができる。また、ワイヤの端末部が底面から突出することがないので、実装面のがたつきが生じることもない。さらに、熱圧着継線時に電極が劣化してはんだ濡れ性が低下することがなく、実装面のコプラナリティが悪化することもないので、良好な実装状態を確保することができる。

本発明において、前記第１及び第２の接続電極の各々は、各鍔部の側面に設けられた第１及び第２の側面電極を含み、前記第１の端子電極は前記第１の側面電極を介して前記第１の上面電極に接続されており、前記第２の端子電極は前記第２の側面電極を介して前記第１の上面電極に接続されていることが好ましい。この構成によれば、ワイヤの端末部と鍔部の底面に形成された端子電極との電気的接続を容易且つ確実に取ることができる。

本発明において、前記第１の側面電極と前記第２の側面電極との間には分離スペースが設けられており、前記分離スペースの幅は、前記鍔部の上端から下方の途中の中間位置まで一定であり、前記中間位置から下端に向かって拡がっていることが好ましい。この構成によれば、分離スペースの幅を狭い状態で下方まで維持できるのでディファレンシャルインピーダンスの増加を抑えることができると共に、第１及び第２の側面電極の下端部付近の距離が近づき過ぎることを防止することができ、はんだブリッジによるショートを防止することができる。また、側面電極の幅を広く維持することができるので、直流抵抗の低下を図ることができる。

本発明において、前記第１の側面電極と前記第２の側面電極との間には分離スペースが設けられており、前記分離スペースの幅は、前記鍔部の上端から下端まで一定であることが好ましい。この構成によれば、側面電極の幅を広く維持することができるので、直流抵抗の低下を図ることができる。また、分離スペースの幅を狭い状態で下方まで維持できるのでディファレンシャルインピーダンスの増加を抑えることができる。

本発明によるコモンモードフィルタは、前記ドラムコアの上面に設けられた板状コアをさらに備え、前記板状コアの底面の幅方向中央部には凹部が設けられ、前記凹部に前記第１及び第２のワイヤの端末部が収容されていることが好ましい。この構成によれば、コモンモードインピーダンスを高くすることができ、フィルタ特性の向上を図ることができる。また、板状コアとワイヤの端末部との干渉を回避することができ、板状コアをドラムコア上に確実に固定することができる。

本発明において、前記板状コアとの接触部を含む前記鍔部の側面の上側コーナー部に、前記第１及び第２の側面電極の非形成領域が設けられていることが好ましい。この構成によれば、側面電極と板状コアとの干渉を回避することができる。

本発明の上記目的はまた、巻芯部及び前記巻芯部の両端にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有するドラムコアと、前記巻芯部に巻回された第１及び第２のワイヤとを備えたコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法であって、第１の長さを有する前記第１及び第２のワイヤの同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように前記巻芯部に巻回された構成を有する前記コモンモードフィルタの特性インピーダンスを測定し、当該特性インピーダンスと所定の基準特性インピーダンス（例えば１００Ω）との差分から、前記第１及び第２のワイヤの短縮長を求め、前記第１及び第２のワイヤの長さを前記第１の長さよりも短い第２の長さに変更することを特徴とするコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法によっても達成される。

本発明によれば、特性インピーダンスのばらつきが小さくフィルタ特性の良好なコモンモードフィルタを提供することができる。また、本発明によれば、そのようなコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態によるコモンモードフィルタの構成を示す略斜視図である。 コモンモードフィルタの構成を示す平面図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 コモンモードフィルタの構成を示す平面図であって、（ａ）は鍔部１３側から見た側面図、（ｂ）は鍔部１２側から見た側面図である。 本発明の第２の実施形態によるコモンモードフィルタ２の構成を示す略側面図である。 本発明の第３の実施形態によるコモンモードフィルタ３の構成を示す略側面図である。 本発明の第４の実施形態によるコモンモードフィルタ４の構成を示す平面図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。

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フィルタの構成を示す略斜視図である。また、図２及び図３は、コモンモードフィルタの構成を示す平面図であって、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は底面図、図３（ａ）は鍔部１３側から見た側面図、図３（ｂ）は鍔部１２側から見た側面図である。

図１乃至図３に示すように、本実施形態によるコモンモードフィルタ１は、巻芯部１１及び一対の鍔部１２，１３を有するドラムコア１０と、ドラムコア１０の上部に取り付けられた板状コア２０と、ドラムコア１０の巻芯部１１に巻回された一対のワイヤ１４，１５で構成されている。

ドラムコア１０は、巻芯部１１とその両端部にそれぞれ設けられた鍔部１２，１３とが一体化された構造を有している。巻芯部１１の表面は平坦面であり、ワイヤの巻回位置を規定するための溝や突起は設けられていない。各鍔部１２，１３の底面には２つの端子電極（底面電極）１６Ａ，１６Ｂが設けられており、外側の側面には２つの側面電極１７Ａ，１７Ｂが設けられており、上面には２つの上面電極１８Ａ，１８Ｂが設けられている。なお、鍔部１２，１３の上下方向は図示のＺ軸方向であり、ドラムコア１０のプリント基板への実装状態に基づいて定義される。また、鍔部１２，１３の外側の側面とは、巻芯部１１が結合された面とは反対側の面である。

板状コア２０はドラムコア１０と別体であり、鍔部１２，１３の上面に接着固定されている。これにより、ドラムコア１０及び板状コア２０は一つの閉磁路を構成している。特に限定されるものではないが、ドラムコア１０及び板状コア２０の材料としてはＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いることができる。また、ドラムコア１０及び板状コア２０の透磁率μは３３０〜６３０［Ｈ／ｍ］であることが好ましい。

一対のワイヤ１４，１５は、ドラムコア１０の巻芯部１１にバイファイラ巻きされている。「バイファイラ巻き」とは一対のワイヤを一緒に巻くことによってワイヤ間の磁気結合を向上させる巻回方式のことをいう。特に限定されるものではないが、ワイヤ１４，１５のターン数は共に３〜４ターンであることが好ましい。また、一対のワイヤ１４，１５は、同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように巻回されている。一対のワイヤ１４，１５の同一ターンどうしが密着している場合には、ワイヤの位置ずれによる特性インピーダンスのばらつきを抑えることができる。また、隣接ターン間に一定幅の隙間ｄを設けることにより、隣接ターン間における線間容量を低減することができ、これにより特性インピーダンスを例えば１００Ωにすることが可能となる。

一対のワイヤ１４，１５の同一ターンは全長に亘って完全に密着していることが理想的であるが、ワイヤの巻き回わしの難しさから、実際には完全な密着状態は維持されず、部分的に隙間が空いた状態となる。そのため、本明細書において「一対のワイヤどうしが密着している」とは、意図しない非密着状態が部分的に存在することを許容する趣旨である。

差動伝送用のコモンモードフィルタには、伝送ライン上のコモンモードノイズを除去すると共に、信号波形を劣化させずに通過させる機能が求められている。信号波形の劣化は伝送速度が高速になるほど大きい。コモンモードフィルタを通過する信号波形の劣化を防止するためには特性インピーダンスが非常に重要であり、コモンモードフィルタの特性インピーダンスが差動伝送ラインの特性インピーダンスと正確に整合していることが必要となる。

コモンモードフィルタの特性インピーダンスＺｉは、ディファレンシャルインピーダンスＺｄと線間容量ＣｂからＺｉ＝√（Ｚｄ／Ｃｂ）で表される。このことは、２つのパラメータＺｄとＣｂとによって特性インピーダンスＺｉを制御することができることを意味している。

コモンモードフィルタ１は、所定のコモンモードインピーダンスが得られるように設計されており、一対のワイヤ１４，１５の長さの多少の変化によらず概ね一定のコモンモードインピーダンスが確保されている。特に限定されるものではないが、本実施形態によるコモンモードフィルタのターン数は３〜４ターンに設定され、このときのコモンモードインピーダンスは例えば９０±１０Ωに設定される。これにより、コモンモードノイズを除去することができる。

本実施形態によるドラムコア１０のサイズ（長さ×幅×高さ）は例えば２．０×１．２×０．８ｍｍである。ここでドラムコアの長さとは、ドラムコア１０の巻芯部１１の軸方向（図１のＹ方向）のサイズであり、ドラムコア１０の幅とは、Ｙ方向と直交し且つ実装面と平行な方向（図１のＸ方向）のサイズであり、ドラムコア１０の高さとは、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向（図１のＺ方向）のサイズである。また、板状コア２０のサイズ（長さ×幅×高さ）は例えば２．０×１．２×０．４ｍｍである。一方、ワイヤ１４，１５の長さは８〜１２ｍｍ、芯線の直径は０．０３〜０．０５ｍｍ、皮膜の厚みは０．００３〜０．０２６ｍｍであることが好ましい。この構成によれば、特性インピーダンスが１００±１０Ωであるコモンモードフィルタを確実に実現することができる。

ワイヤ１４の一端は、一方の鍔部１２の上面電極１８Ａに接続され、ワイヤ１４の他端は、他方の鍔部１３の上面電極１８Ｂに接続されている。また、ワイヤ１５の一端は、一方の鍔部１２の上面電極１８Ｂに接続され、ワイヤ１５の他端は、他方の鍔部１３の上面電極１８Ａに接続されている。すなわち、鍔部１３の上面電極１８Ａ，１８Ｂに対するワイヤ１４，１５の継線位置は、鍔部１２のそれと逆転している。各ワイヤ１４，１５の端末部は熱圧着等によって継線処理されて、対応する上面電極１８Ａ，１８Ｂに電気的且つ機械的に接続される。確実な接続のため、各ワイヤ１４，１５の端末部は、対応する上面電極の中央部に固定される。ワイヤの先端の向きは巻芯部１１の軸方向と平行である。

上面電極１８Ａは、側面電極１７Ａを介して対応する端子電極１６Ａに接続されており、上面電極１８Ｂは、側面電極１７Ｂを介して対応する端子電極１６Ｂに接続されている。よって、ワイヤ１４，１５の端末部は端子電極１６Ａ，１６Ｂと電気的に接続される。すなわち、上面電極１８Ａ及び側面電極１７Ａは、ワイヤ１４又は１５の端末部と端子電極１６Ａとを電気的に接続するための接続電極（第１の接続電極）であり、上面電極１８Ｂ及び側面電極１７Ｂは、ワイヤ１４又は１５の端末部と端子電極１６Ａとを電気的に接続するための接続電極（第２の接続電極）である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、各鍔部１２，１３の電極パターンの形状は同一であり、各鍔部１２，１３に形成された一対の上面電極１８Ａ，１８Ｂ、一対の側面電極１７Ａ，１７Ｂ、及び一対の端子電極１６Ａ，１６Ｂの形状はいずれも左右対称な関係を有している。このような電極パターンの対称性により、鍔部１２，１３の形状は同一となり、ドラムコア１０の全体形状も対称性を持つことになる。

各鍔部１２，１３において、一対の端子電極１６Ａ，１６Ｂは共に矩形パターンであり、鍔部の幅方向の外側寄りにそれぞれ設けられている。一方、一対の上面電極１８Ａ，１８Ｂは共に矩形パターンであるが、端子電極１６Ａ，１６Ｂと比べて、鍔部の幅方向の中央部寄りに設けられている。そのため、図３（ａ）に示すように、上面電極１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ継線された一対のワイヤ１４，１５の端末部間の距離Ｗ_１は、ワイヤ１４，１５に対応して各鍔部に設けられた端子電極１６Ａ，１６Ｂ間の距離Ｗ_２よりも短い。ここで、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間の距離Ｗ_２とは、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間を分離する絶縁スペース１９ａの幅ではなく、端子電極１６Ａの幅方向中央から端子電極１６Ｂの幅方向中央までの距離として定義される。

ドラムコア１０の各鍔部１２，１３の上面と接する板状コア２０の底面の両端部には凹部２０ａがそれぞれ形成されている。各凹部２０ａは板状コア２０の幅方向の中央部に設けられているので、板状コア２０の底面のうち鍔部１２，１３の上面と接触する部分は、幅方向の外側寄りの部分のみである。このような凹部２０ａを設けることにより、上面電極１８Ａ，１８Ｂの上方に継線スペースが確保されるので、ワイヤ１４，１５の端末部と板状コア２０との干渉を回避することができ、板状コア２０を確実に固定することができる。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、一対のワイヤ１４，１５に対応して設けられた一対の側面電極１７Ａ，１７Ｂは所定幅の分離スペース１９ａによって絶縁分離されている。分離スペース１９ａの幅は、鍔部１２の上端から下方の途中まで一定であるが、下端部寄りに位置する高さ方向の中間位置Ｐから下端に向かって拡がり、最終的には端子電極１６Ａ，１６Ｂの間隔と実質的に同一となる。このように、側面電極１７Ａ，１７Ｂ間の分離スペース１９ａの幅を上方から下方までの広い範囲で狭く維持しているので、ディファレンシャルインピーダンスの増加を抑えることができる。また、鍔部の下端部付近で分離スペース１９ａの幅を広げ、側面電極１７Ａ，１７Ｂを互いに遠ざけることにより、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間のはんだブリッジによるショートを防止することができる。

板状コア２０との接触部を含む鍔部１２の側面の上側コーナー部には、側面電極１７Ａ，１７Ｂの非形成領域である絶縁スペース１９ｂ，１９ｃがそれぞれ設けられており、側面電極１７Ａ，１７Ｂは板状コア２０と鍔部１２との接触部付近を避けるように形成されている。このような絶縁スペース１９ｂ，１９ｃを設けることにより、電極パターン形成時に側面電極が鍔部の上面に形成されてしまうことを予め防止することができ、側面電極１７Ａ，１７Ｂと板状コア２０との干渉を回避することができる。

上記分離スペース１９ａ及び絶縁スペース１９ｂ，１９ｃがあることにより、側面電極１７Ａ，１７Ｂの幅は鍔部の上端から下端に向かって変化する。図３（ｂ）に示すように、鍔部の上端部において側面電極１７Ａ，１７Ｂの幅は上面電極１８Ａ，１８Ｂの幅Ｗａと同一であり、その後、下方に向かって徐々に拡がり、最大幅Ｗｂに達する。このとき、側面電極１７Ａ，１７Ｂの内側の辺の位置は変化せず、外側の辺が鍔部１２の幅方向の側面にそれぞれ近づくことで最大幅Ｗｂとなる。側面電極１７Ａ，１７Ｂの最大幅Ｗｂは中間位置Ｐまで維持されるが、その後、中間位置Ｐよりも下方では分離スペース１９ａの幅が下方に向かって徐々に広くなることによって側面電極１７Ａ，１７Ｂの幅は下方に向かって徐々に狭くなり、端子電極１６Ａ，１６Ｂの幅Ｗｃに達する。このとき、側面電極１７Ａ，１７Ｂの外側の辺の位置は変化せず、内側の辺の位置が鍔部１２の外側にそれぞれ近づくことで端子電極１６Ａ，１６Ｂの幅Ｗｃとなる。このように、分離スペース１９ａ及び絶縁スペース１９ｂ，１９ｃの形成領域を除いたできるだけ広い範囲に側面電極を形成し、側面電極１７Ａ，１７Ｂの電極幅をできるだけ広くしているので、直流抵抗の増加を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態においては、一対のワイヤ１４，１５の同一ターンどうしが密着した状態でバイファイラ巻きされているので、間隔のずれが生じて特性インピーダンスがばらつくことを抑制できる。また、一対のワイヤ１４，１５の同一ターン間は互いに密着しているが、隣接ターン間には一定幅の隙間ｄが設けられているので、隣接ターン間における線間容量を低減することができ、これにより特性インピーダンスを１００Ωにすることが可能となる。

一対のワイヤ１４，１５の隣接ターン間に隙間ｄが設けられている場合、ワイヤ１４，１５の巻回時又は巻回後に隙間ｄの幅がずれることが考えられる。しかし、同一ターン間の隙間と異なり、特性インピーダンスが大きく変動することはない。同一ターン間に隙間を設けた場合には、隙間の幅のわずかな変動によって特性インピーダンスが大きく変動するが、隣接ターン間ではこのような問題が少ないので、線間容量の変動を抑制して安定した特性インピーダンスを得ることができる。

上記のように、特性インピーダンスは、Ｚｉ＝√（Ｚｄ／Ｃｂ）であらわされる。一対のワイヤ１４，１５の同一ターンどうしを互いに密着させてバイファイラ巻きした場合には、それらを離間して巻回した場合よりもディファレンシャルインピーダンスＺｄが低下するため、特性インピーダンスが低下する。低下した特性インピーダンスを高くするために、隣接ターン間における線間容量Ｃｂを低減することに加え、ワイヤ１４，１５の全長を短くすることで線間容量Ｃｂを減らして調整することができる。ワイヤ１４，１５の全長はばらつき要因とはなり難いため、ワイヤ１４，１５の全長によって特性インピーダンスＺｉを調整することで、特性インピーダンスのばらつきの少ないコモンモードフィルタを得ることができる。特に、本実施形態においては、上面電極１８Ａ，１８Ｂを鍔部１２，１３の幅方向の中央部寄りに設け、一対のワイヤ１４，１５間の継線位置を近づけているので、鍔部１２，１３の幅方向の外側寄りに継線した場合に比べて、ワイヤ１４，１５の全長を短くすることができる。したがって、特性インピーダンスの低下を補完することができ、１００Ωの特性インピーダンスを確保することができる。

上面電極１８Ａ，１８Ｂを各鍔部１２，１３の幅方向の外側寄りに設け、ワイヤ１４，１５の端末部を鍔部１２，１３の幅方向の外側寄りにそれぞれ継線した場合には、２本のワイヤの端末部が互いに遠ざかる方向に分離して進行するので、線間容量が不安定となり、特性インピーダンスが大きくばらつく要因となる。しかし、本実施形態によれば、上面電極１８Ａ，１８Ｂは鍔部１２，１３の幅方向の中央部寄りに設けられており、一対のワイヤ１４，１５間の継線位置が近いので、特性インピーダンスのばらつきをさらに抑えることができると共にディファレンシャルインピーダンスの増加を抑えることができる。

本実施形態によるコモンモードフィルタ１の特性インピーダンスは、以下に示す調整方法によって調整することができる。まず、コモンモードフィルタを用意し、このコモンモードフィルタの特性インピーダンスを測定する。当初のコモンモードフィルタはシミュレーション設計に基づいて作製されたものであり、その巻芯部１１には、一対のワイヤ１４，１５の同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように巻回されており、ワイヤ１４，１５は共にシミュレーションにより定めた所定の長さ（第１の長さ）を有している。その後、求めた特性インピーダンスと所定の基準特性インピーダンス（例えば１００Ω）との差分から、一対のワイヤ１４，１５を短縮すべき長さを求め、一対のワイヤ１４，１５の長さを第１の長さよりも短い第２の長さに変更する。以上により、コモンモードフィルタ１の特性インピーダンスを調整することができる。

図４は、本発明の第２の実施形態によるコモンモードフィルタの構成を示す略側面図である。

図４に示すように、本実施形態によるコモンモードフィルタ２は、鍔部１２，１３の側面の上側コーナー部に絶縁スペース１９ｂ，１９ｃがなく、側面電極１７Ａ，１７Ｂがより広範囲に形成されている点を特徴としている。端子電極１６Ａ，１６Ｂ間のはんだブリッジによるショートを防止するため分離スペース１９ａの幅が側面電極１７Ａ，１７Ｂの下端部において拡がっている点は第１の実施形態と同様である。その他の構成は第１の実施形態によるコモンモードフィルタ１と実質的に同一であるため、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。

本実施形態によるコモンモードフィルタ２は、上述した第１の実施形態と同様の効果が得られる他、側面電極１７Ａ，１７Ｂの面積が広いことから直流抵抗をさらに低減することが可能となる。

図５は、本発明の第３の実施形態によるコモンモードフィルタの構成を示す略側面図である。

図５に示すように、本実施形態によるコモンモードフィルタ３は、第２の実施形態と同様、鍔部１２，１３の側面の上側コーナー部に絶縁スペース１９ｂ，１９ｃがないことに加えて、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間のはんだブリッジによるショートを防止するため分離スペース１９ａの幅が鍔部の下端部において拡がらず常に一定の幅Ｗ_１である点を特徴としている。その他の構成は第１の実施形態によるコモンモードフィルタ１と実質的に同一であるため、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。

本実施形態によるコモンモードフィルタ２は、上述した第２の実施形態と同様の効果が得られる他、側面電極１７Ａ，１７Ｂの面積がさらに広いことから直流抵抗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フィルタの構成を示す平面図であって、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。

図６に示すように、本実施形態によるコモンモードフィルタ３は、端子電極１６Ａ，１６Ｂの内側に、一対のワイヤ１４，１５の端末部を接続するための接続電極２１Ａ，２１Ｂが追加され、ワイヤ１４，１５の端末部が鍔部１２，１３の底面に継線されていることを特徴としている。この構成では、ワイヤ１４，１５の端末部が鍔部１２，１３の上面に形成されないので、板状コア２０の底面に干渉防止用の凹部２０ａを設ける必要はない。すなわち、板状コア２０の底面は平坦であり、鍔部１２，１３の上面と全面的に接触している。

また第１の実施形態において、一対のワイヤ１４，１５の端末部は上面電極１８Ａ，１８Ｂ及び側面電極１７Ａ，１７Ｂを介して端子電極１６Ａ，１６Ｂに接続されていたが、本実施形態による一対のワイヤ１４，１５の端末部は、接続電極２１Ａ，２１Ｂを介して端子電極１６Ａ，１６Ｂに接続されている。そのため、側面電極１７Ａ，１７Ｂは鍔部の高さ方向の全体に延設されておらず、下端側の一部分にのみ形成され、その形状は単純な矩形パターンである。このような側面電極１７Ａ，１７Ｂは、端子電極１６Ａ，１６Ｂをはんだ接続する際のフィレットを形成するために設けられている。

端子電極１６Ａ，１６Ｂ及び接続電極２１Ａ，２１Ｂは、鍔部の幅方向に対して連続的に形成されているので、端子電極１６Ａ及び接続電極２１Ａは一体化された矩形状の電極パターンであり、端子電極１６Ｂ及び接続電極２１Ｂもまた一体化された矩形状の電極パターンである。よって、両者の境界は外観上明確ではないが、本実施形態においては、側面電極１７Ａ，１７Ｂと同一幅の領域を端子電極１６Ａ，１６Ｂとして定義することができる。

本実施形態においても、接続電極２１Ａに継線されたワイヤ１４の端末部と接続電極２１Ｂに継線されたワイヤ１５の端末部との間の距離Ｗ_１は、ワイヤ１４，１５に対応して各鍔部１２，１３に設けられた２つの端子電極１６Ａ，１６Ｂ間の距離Ｗ_２よりも短い。ここで、端子電極１６Ａ，１６Ｂ間の距離Ｗ_２とは、端子電極１６Ａ，１６Ｂの幅方向中央を基準とし、端子電極１６Ａの端子電極１６Ａ，１６Ｂの幅方向中央から端子電極１６Ｂの端子電極１６Ａ，１６Ｂの幅方向中央までの距離を意味する。なお、端子電極１６Ａ，１６Ｂと接続電極２１Ａ，２１Ｂとを別々に捉えた場合に限らず、端子電極１６Ａ，１６Ｂと接続電極２１Ａ，２１Ｂとを一体として捉えた場合でも、ワイヤ１４，１５の端末部間の距離Ｗ_１が端子電極間の距離Ｗ_２よりも短いことに変わりはない。

ワイヤ１４，１５の端末部は、端子電極１６Ａ，１６Ｂの表面に熱圧着されているため、端子電極１６Ａ，１６Ｂの表面よりも下方に突出している。しかし図示のように、プリント基板側のランド２２が端子電極１６Ａ，１６Ｂと同一面積を有し、各端子電極１６Ａ，１６Ｂとはんだ接続される場合には、ワイヤ１４，１５の影響による実装面のがたつきを抑えることができ、確実なはんだ付けが可能である。

さらに、第１の実施形態と同様、一対のワイヤ１４，１５は互いに密着した状態でバイファイラ巻きされているので、ワイヤの位置ずれによる特性インピーダンスがばらつきを抑えることができる。また、一対のワイヤ１４，１５の隣接ターン間には一定の隙間が設けられているので、線間容量を低減することができ、特性インピーダンスを１００Ωに調整することが可能となる。また、一対のワイヤ１４，１５間の継線位置を近づけているので、特性インピーダンスのばらつきをさらに抑制できると共に、ワイヤ１４，１５の全長を短くすることができる。したがって、特性インピーダンスの低下を補完することができ、１００Ωの特性インピーダンスを確保することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲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、上記各実施形態によるコモンモードフィルタは、ドラムコア１０と板状コア２０とを組み合わせた構成であるが、板状コア２０を省略し、ドラムコア１０だけで構成してもよい。また鍔部１２，１３上の電極パターンの形状も特に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の形状を採用することができる。

１〜４ コモンモードフィルタ
１０ ドラムコア
１１ 巻芯部
１２，１３ 鍔部
１４，１５ ワイヤ
１６Ａ，１６Ｂ 端子電極
１７Ａ，１７Ｂ 側面電極
１８Ａ，１８Ｂ 上面電極
１９ａ 分離スペース
１９ｂ，１９ｃ 絶縁スペース
２０ 板状コア
２０ａ 板状コアの凹部
２１Ａ，２１Ｂ 接続電極
２２ ランド
ｄ 一対のワイヤの隣接ターン間の隙間
Ｗ_１ ワイヤの端末部間の距離
Ｗ_２ 端子電極間の距離

Claims (8)

1. 巻芯部及び前記巻芯部の両端にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有するドラムコアと、
   前記巻芯部にバイファイラ巻きされた第１及び第２のワイヤと、
   各鍔部の底面に設けられた第１及び第２の端子電極と、
   各鍔部に設けられ、前記第１及び第２の端子電極と前記第１及び第２のワイヤとをそれぞれ接続する第１及び第２の接続電極とを備え、
   前記第１及び第２のワイヤは、同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように巻回されており、
   前記第１の接続電極に継線された前記第１のワイヤの端末部と前記第２の接続電極に継線された前記第２のワイヤの端末部との間の距離は、前記第１及び第２の端子電極間の距離よりも短いことを特徴とするコモンモードフィルタ。
2. 前記第１及び第２の接続電極の各々は、各鍔部の上面に設けられた第１及び第２の上面電極を含み、
   前記第１及び第２のワイヤの端末部は、前記第１及び第２の上面電極にそれぞれ継線されていることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
3. 前記第１及び第２の接続電極の各々は、各鍔部の側面に設けられた第１及び第２の側面電極を含み、
   前記第１の端子電極は前記第１の側面電極を介して前記第１の上面電極に接続されており、前記第２の端子電極は前記第２の側面電極を介して前記第１の上面電極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フィルタ。
4. 前記第１の側面電極と前記第２の側面電極との間には分離スペースが設けられており、前記分離スペースの幅は、前記鍔部の上端から下方の途中の中間位置まで一定であり、前記中間位置から下端に向かって拡がっていることを特徴とする請求項３に記載のコモンモードフィルタ。
5. 前記第１の側面電極と前記第２の側面電極との間には分離スペースが設けられており、前記分離スペースの幅は、前記鍔部の上端から下端まで一定であることを特徴とする請求項３に記載のコモンモードフィルタ。
6. 前記ドラムコアの上面に設けられた板状コアをさらに備え、前記板状コアの底面の幅方向中央部には凹部が設けられ、前記凹部に前記第１及び第２のワイヤの端末部が収容さ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フィルタ。
7. 前記板状コアとの接触部を含む前記鍔部の側面の上側コーナー部に、前記第１及び第２の側面電極の非形成領域が設けられていることを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載のコモンモードフィルタ。
8. 巻芯部及び前記巻芯部の両端にそれぞれ設けられた２つの鍔部を有するドラムコアと、前記巻芯部に巻回された第１及び第２のワイヤとを備えたコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法であって、
   第１の長さを有する前記第１及び第２のワイヤの同一ターンどうしが互いに密着し且つ隣接ターンどうしが互いに離間するように前記巻芯部に巻回された構成を有する前記コモンモードフィルタの特性インピーダンスを測定し、
   当該特性インピーダンスと所定の基準特性インピーダンスとの差分から、前記第１及び第２のワイヤの短縮長を求め、前記第１及び第２のワイヤの長さを前記第１の長さよりも短い第２の長さに変更することを特徴とするコモンモードフィルタの特性インピーダンス調整方法。

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