JP2014107435A

JP2014107435A - コモンモードフィルタ

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Publication number: JP2014107435A
Application number: JP2012259842A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okumura; 武史奥村; Tomonaga Nishikawa; 朋永西川; Kenji Nakagawa; 賢史中川; Toshio Tomonari; 寿緒友成
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: US20140145796A1; US9203372B2; JP6024418B2

Abstract

【課題】コモンモード挿入損失特性の共振点を複数有し、複数の無線通信の受信感度を向上させる。
【解決手段】コモンモードフィルタ１は、絶縁層１０Ａ上において直列接続された第１及び第２のスパイラルパターン１１，１２と、絶縁層１０Ｂ上において直列接続された第３及び第４のスパイラルパターン１３，１４とを備える。スパイラルパターン１１，１３は、互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第１のコモンモードフィルタ素子を構成しており、スパイラルパターン１２，１４は同様に第２のコモンモードフィルタ素子を構成している。スパイラルパターン１１，１２の巻回方向の関係並びにスパイラルパターン１３，１４の巻回方向の関係は、互いの磁束を打ち消す方向に設定される。スパイラルパターン１１，１３の巻数は、スパイラルパターン１２，１４の巻数よりもそれぞれ大きい。
【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、薄膜コモンモードフィルタの構造に関するものである。

モバイル機器においては、機器内部から発生する輻射ノイズによる無線信号の受信感度の低下が問題となっている。このような輻射ノイズを抑制する手段として、機器内部のデジタル信号ライン（差動伝送ライン）上にコモンモードフィルタを搭載することが行われており、現在、このようなノイズ対策は一般的となっている。

例えば、特許文献１には、コモンモードノイズを大きく減衰させることができるコモンモードフィルタが記載されている。このコモンモードフィルタは、第１及び第２のコモンモードフィルタ素子の直列接続からなり、所望の周波数において、第１のコモンモードフィルタ素子と第１、第２の接続導体との接続点の位相が、第２のコモンモードフィルタ素子と第１、第２の接続導体との接続点の位相よりも０度より大きくかつ９０度以下の位相量で変化できるように、第１、第２の接続導体の長さが設定されている。第２のコモンモードフィルタは、コモンモードに対して容量性素子（キャパシタンス）として働き、これにより、等価的にＬＣフィルタとして働くため、コモンモードノイズを大きく減衰させることができる。

特開２００９−１２９６６５号公報

昨今のモバイル機器は、通話のみならずワンセグやＧＰＳ機能、ＷｉＦｉ等の無線通信技術が１つの機器で利用できるようになり、機器内部から発生する輻射ノイズの周波数帯も様々である。各無線通信技術で使用する周波数帯が異なる場合、機器内部からの輻射ノイズのうちどの周波数帯のものを抑制すべきかが非常に重要である。

上述した従来のコモンモードフィルタは、ある特定の周波数で大きな減衰を持ち、大きなノイズ抑制機能を有している。しかしながら、無線通信の受信感度を改善するために複数の周波数帯においてノイズ対策が必要となる場合、従来のコモンモードフィルタでは、十分なノイズ抑制効果を発揮することができないという問題がある。

本発明は上記問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、複数の周波数帯のコモンモードノイズを低減させ、これにより無線通信の受信感度を向上させ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。

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、第１の平面上に設けられ、互いに直列接続された第１及び第２のスパイラルパターンと、前記第１の平面と異なる第２の平面上に設けられ、互いに直列接続された第３及び第４のスパイラルパターンとを備え、前記第１及び第３のスパイラルパターンは、互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第１のコモンモードフィルタ素子を構成しており、前記第２及び第４のスパイラルパターンは、互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第２のコモンモードフィルタ素子を構成しており、前記第１のスパイラルパターンの巻回方向と前記第２のスパイラルパターンの巻回方向との関係並びに前記第３のスパイラルパターンの巻回方向と前記第４のスパイラルパターンの巻回方向との関係は、互いの磁束を打ち消す方向に設定され、前記第１及び第３のスパイラルパターンの巻数は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ大きいことを特徴とする。

本発明によれば、フィルタ周波数が異なる第１及び第２のコモンモードフィルタ素子の直列接続からなるコモンモードフィルタを提供することができる。特に、前記第１のスパイラルパターンを流れる電流によって発生し、当該第１のスパイラルパターンを貫通する第１の磁束の向きと、前記第２のスパイラルパターンを流れる電流によって発生し、当該第２のスパイラルパターンを貫通する第２の磁束の向きは同じであり、前記第３のスパイラルパターンを流れる電流によって発生し、当該第３のスパイラルパターンを貫通する第３の磁束の向きと、前記第４のスパイラルパターンを流れる電流によって発生し、当該第４のスパイラルパターンを貫通する第４の磁束の向きは同じであるため、第１のコモンモードフィルタ素子と第２のコモンモードフィルタ素子との磁気結合を防止することができる。したがって、複数の周波数帯においてコモンモードノイズを低減させることができる。また、そのようなフィルタ特性をワンチップで実現することができ、小型で高性能なコモンモードフィルタを実現することができる。

本発明において、前記第１及び第３のスパイラルパターンの外周端は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続されており、前記第１及び第３のスパイラルパターンの内周端から外周端に向かう巻回方向は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの外周端から内周端に向かう巻回方向とそれぞれ同じであることが好ましい。この構成によれば、第１及び第２のコモンモードフィルタ素子の直列接続を容易に形成することができ、両素子を接続するための連結パターンの形成を省略することができる。

本発明によるコモンモードフィルタは、前記第１及び第２の平面と異なる第３の平面上において互いに独立に設けられた第５及び第６のスパイラルパターンと、前記第１乃至第３の平面と異なる第４の平面上において互いに独立に設けられた第７及び第８のスパイラルパターンとをさらに備え、前記第５及び第６のスパイラルパターンは、前記第１及び第２のスパイラルパターンにそれぞれ直列接続され、前記第７及び第８のスパイラルパターンは、前記第３及び第４のスパイラルパターンにそれぞれ直列接続され、前記第５及び第７のスパイラルパターンは、前記第１及び第３のスパイラルパターンと互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより前記第１のコモンモードフィルタ素子を構成しており、前記第６及び第８のスパイラルパターンは、前記第２及び第４のスパイラルパターンと互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより前記第２のコモンモードフィルタ素子を構成しており、前記第５及び第７のスパイラルパターンの巻数は、前記第６及び第８のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ大きいことが好ましい。この構成によれば、第１及び第２のコモンモードフィルタ素子を構成するコイルのインダクタンスを大きくすることができ、フィルタ特性の向上を図ることができる。

本発明によるコモンモードフィルタは、前記第３の平面上において前記第５及び第６のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続された第１及び第２の引き出しパターンと、前記第４の平面上において前記第７及び第８のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続された第３及び第４の引き出しパターンとをさらに備えることが好ましい。この場合において、前記第５及び第７のスパイラルパターンの巻数は、前記第１及び第３のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ小さいことが好ましい。この構成によれば、引き出しパターンの形成面をスパイラルパターンの形成面として利用することができる。したがって、スパイラルパターンの形成面を引き出しパターンの形成面とは別に用意する場合に比べて、コモンモードフィルタのチップ部品の薄型化を図ることができる。

本発明によるコモンモードフィルタはまた、前記第１及び第２の平面と異なる第３の平面上に設けられ、前記第１のスパイラルパターンの内周端と前記第２のスパイラルパターンの内周端とを接続する第１の連結パターンと、前記第１の連結パターンと共に前記第３の平面上に設けられ、前記前記第３のスパイラルパターンの内周端と前記第４のスパイラルパターンの内周端とを接続する第２の連結パターンとをさらに備えることが好ましい。この構成によれば、できるだけ少ない層数で２つのコモンモードフィルタ素子の直列接続構造を実現することができる。したがって、コモンモードフィルタのチップ部品のさらなる薄型化を図ることができる。

本発明によれば、複数の周波数帯のコモンモードノイズを低減させ、これにより無線通信の受信感度を向上させることが可能なコモンモードフィルタを提供することができる。

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外観構成を示す略斜視図である。図２は、第１の実施形態によるコモンモードフィルタの略分解斜視図である。図３は、第１の実施形態によるコモンモードフィルタの機能層の各層の平面レイアウトである。図４は、第１の実施形態によるコモンモードフィルタの等価回路図である。図５は、第１の実施形態によるコモンモードフィルタの挿入損失特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図６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であって、機能層の各層の平面レイアウトである。図７は、第２の実施形態によるコモンモードフィルタの等価回路図である。

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１の外観構成を示す略斜視図であって、上下反転させた状態を示す図である。

図１に示すように、コモンモードフィルタ１は、磁性基体２と、磁性基体２の上面に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む機能層３と、機能層３の上面に設けられた第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄと、第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄと共に機能層３の上面に設けられた絶縁樹脂層５とを備えている。

コモンモードフィルタ１は表面実装型のチップ部品であり、特に限定されないが、そのチップサイズは例えば０．６５×０．５×０．３（ｍｍ）である。本実施形態によるコモンモードフィルタ１は、絶縁層の表面に形成された導体パターンの積層構造からなるいわゆる薄膜タイプであり、コア又はボビンにワイヤを巻回してなるいわゆる巻線タイプとは異なるものである。

磁性基体２は、機能層３を物理的に保護すると共に、コモンモードフィルタ１の磁路の一部を構成するものである。磁性基体２の材料としては、焼結フェライト、複合フェライト（フェライト粉含有樹脂）等を用いることができるが、機械的強度が高く磁気特性に優れた焼結フェライトを用いることが特に好ましい。

第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄは直方体からなる積層体の４つの角部にそれぞれ設けられており、チップの底面及び２つの側面に露出面を有している。特に限定されないが、第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄは、厚膜めっき電極（バンプ電極）からなり、その厚さは下地層の表面にスパッタリングやスクリーン印刷により形成される電極パターンよりも十分に厚い。

絶縁樹脂層５は、機能層３を物理的に保護すると共に、第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄを固定・支持するものである。絶縁樹脂層５は第１〜第４の端子電極４ａ〜４ｄの周囲を埋め込むように設けられている。絶縁樹脂層５の材料としては、複合フェライトを用いることが好ましい。この構成によれば、絶縁樹脂層５をコモンモードフィルタ１の磁路の一部として構成することができ、磁性基体２と共に閉磁路を構成することができる。

図２は、コモンモードフィルタ１の略分解斜視図である。また、図３は、機能層３の各層の平面レイアウトである。

図２及び図３に示すように、機能層３は、下から上に向かって順に積層された第１〜第４の絶縁層１０ａ〜１０ｄと、第１の絶縁層１０ａの上面（第１の平面）に形成された第１及び第２のスパイラルパターン１１，１２と、第２の絶縁層１０ｂの上面（第２の平面）に形成された第３及び第４のスパイラルパターン１３，１４と、第３の絶縁層１０ｃの上面（第３の平面）に形成された第５及び第６のスパイラルパターン１５，１６と、第４の絶縁層１０ｄの上面（第４の平面）に形成された第７及び第８のスパイラルパターン１７，１８とを備えている。

第１及び第２のスパイラルパターン１１，１２は、第１の絶縁層１０ａ上において互いに直列接続されており、第３及び第４のスパイラルパターン１３，１４は、第２の絶縁層１０ｂ上において互いに直列接続されている。特に、第１のスパイラルパターン１１の外周端は第２のスパイラルパターンの外周端に接続されており、第３のスパイラルパターンの外周端は第４のスパイラルパターンの外周端に接続されている。同一平面上の２つのスパイラルパターンは一本の一定幅のラインパターンによって連続的に形成されたものであり、両者の繋ぎ目は存在しない。

第５及び第６のスパイラルパターン１５，１６は第３の絶縁層１０ｃ上において互いに接続されず各々が独立しており、第７及び第８のスパイラルパターンは第４の絶縁層１０ｄ上において互いに接続されず各々が独立している。

第１のスパイラルパターン１１の内周端は、第２及び第３の絶縁層１０ｂ，１０ｃを貫通する第１のスルーホール導体１９ａを介して第５のスパイラルパターン１５の内周端に接続されている。第２のスパイラルパターン１２の内周端は、第２及び第３の絶縁層１０ｂ，１０ｃを貫通する第２のスルーホール導体１９ｂを介して第６のスパイラルパターン１６の内周端に接続されている。第３のスパイラルパターン１３の内周端は、第３及び第４の絶縁層１０ｃ，１０ｄを貫通する第３のスルーホール導体１９ｃを介して第７のスパイラルパターン１７の内周端に接続されている。第４のスパイラルパターン１４の内周端は、第３及び第４の絶縁層１０ｃ，１０ｄを貫通する第４のスルーホール導体１９ｄを介して第８のスパイラルパターン１８の内周端に接続されている。

第３の絶縁層１０ｃ上には第１及び第２の引き出しパターン２０ａ，２０ｂが設けられており、第５のスパイラルパターン１５の外周端は第１の引き出しパターン２０ａを介して第１の端子電極４ａに接続されており、第６のスパイラルパターンの外周端は第２の引き出しパターン２０ｂを介して第２の端子電極４ｂに接続されている。第４の絶縁層１０ｄ上には第３及び第４の引き出しパターン２０ｃ，２０ｄが設けられており、第７のスパイラルパターン１７の外周端は第３の引き出しパターン２０ｃを介して第３の端子電極４ｃに接続されており、第８のスパイラルパターン１８の外周端は第４の引き出しパターン２０ｄを介して第４の端子電極４ｄに接続されている。

図４は、コモンモードフィルタ１の等価回路図である。

図２〜図４に示すように、第１、第５のスパイラルパターン１１，１５は第１のスルーホール導体１９ａを介して直列接続され、第１のコイルＬ１を構成しており、第２、第６のスパイラルパターン１２，１６は第２のスルーホール導体１９ｂを介して直列接続され、第２のコイルＬ２を構成しており、第１及び第２のコイルＬ１，Ｌ２は直列接続されている。また、第３、第７のスパイラルパターン１３，１７は第３のスルーホール導体１９ｃを介して直列接続され、第３のコイルＬ３を構成しており、第４、第８のスパイラルパターン１４，１８は第４のスルーホール導体１９ｄを介して直列接続され、第４のコイルＬ４を構成しており、第３及び第４のコイルＬ３，Ｌ４は直列接続されている。

第１のコイルＬ１と第３のコイルＬ３は互いに電気的に接続されていないが、第１、第３、第５及び第７のスパイラルパターン１１，１３，１５，１７は平面視にて重なる位置関係を有しており、これにより第１及び第３のスパイラルパターン１１，１３が互いに磁気結合するように構成されており、また第５及び第７のスパイラルパターン１５，１７が互いに磁気結合するように構成されている。なお、第３及び第５のスパイラルパターン１３，１５も互いに磁気結合するが、その結合度は小さく、前記第１及び第３のスパイラルパターン１１，１３の結合や第５及び第７のスパイラルパターン１５，１７の結合の方が大きい。以上の構成により、第１、第３、第５及び第７のスパイラルパターン１１，１３，１５，１７は第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１を構成している。

また、第２のコイルＬ２と第４のコイルＬ４は互いに電気的に接続されていないが、第２、第４、第６及び第８のスパイラルパターン１２，１４，１６，１８は平面視にて重なる位置関係を有しており、これにより第２及び第４のスパイラルパターン１２，１４が互いに磁気結合するように構成されており、また第６及び第８のスパイラルパターン１６，１８が互いに磁気結合するように構成されている。なお、第４及び第６のスパイラルパターン１４，１６も互いに磁気結合するが、その結合度は小さく、前記第２及び第４のスパイラルパターン１２，１４の結合や第６及び第８のスパイラルパターン１６，１８の結合の方が大きい。以上の構成により、第２、第４、第６及び第８のスパイラルパターン１２，１４，１６，１８は第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２を構成している。

第１の端子電極４ａから第２の端子電極４ｂに向けて電流を流すとき、この電流は、第１の引き出しパターン２０ａ、第５のスパイラルパターン１５、第１のスルーホール導体１９ａ、第１のスパイラルパターン１１、第２のスパイラルパターン１２、第２のスルーホール導体１９ｂ、第６のスパイラルパターン１６、第２の引き出しパターン２０ｂを順に流れる。また、第３の端子電極４ｃから第４の端子電極４ｄに向けて電流を流すとき、この電流は、第３の引き出しパターン２０ｃ、第７のスパイラルパターン１７、第３のスルーホール導体１９ｃ、第３のスパイラルパターン１３、第４のスパイラルパターン１４、第４のスルーホール導体１９ｄ、第８のスパイラルパターン１８、第４の引き出しパターン２０ｄを順に流れる。

本実施形態において、第１のスパイラルパターン１１の内周端から外周端に向かう巻き方向は左回りであり、第２のスパイラルパターン１２の外周端から内周端に向かう巻き方向もまた左回りである。つまり、第１のスパイラルパターン１１の内周端から外周端に向かう巻回方向は、第２のスパイラルパターン１２の外周端から内周端に向かう巻回方向と同じである。そのため、第１及び第２のスパイラルパターン１１，１２を流れる電流によって発生してスパイラルパターンの中心部を貫く磁束の向きは共に同一方向となる。第３及び第４のスパイラルパターンの関係、第５及び第６のスパイラルパターン１５，１６の関係、並びに第７及び第８のスパイラルパターン１７，１８の関係についても同様である。そのため、同一平面上で互いに隣接する２つのスパイラルパターン間の磁気結合を防止することができる。

以上により、本実施形態によるコモンモードフィルタ１は、互いに磁気結合しない第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１と第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２との直列接続構造を有している。

さらに本実施形態において、第１のスパイラルパターン１１の巻数は第２のスパイラルパターン１２の巻数よりも大きく、第３のスパイラルパターン１３の巻数は第４のスパイラルパターン１４の巻数よりも大きい。また、第５のスパイラルパターン１５の巻数は第６のスパイラルパターン１６の巻数よりも大きく、第７のスパイラルパターン１７の巻数は第８のスパイラルパターン１８の巻数よりも大きい。そのため、第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１の共振周波数と第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２の共振周波数を異ならせることができる。

本実施形態において、互いに直列接続される２つのスパイラルパターンを同一平面上で横並びに配置した理由は、チップ部品の薄型化（低背化）と共に、両者の磁気結合を防止するためである。異なる共振周波数を得たいスパイラルパターンが磁気結合してしまうと、２つの共振ピークが弱まってしまい、１つの共振ピークに近づく傾向がみられる。しかし、両者の磁気結合を防止した場合には、２つの共振ピークを確実に出現させることができる。

２つのスパイラルパターンを同一平面上で横並びに配置し、これらの外周端どうしを直接接続する場合には、スパイラルパターンの内周端を外側に引き出す必要があり、そのための引き出しパターン２０ａ〜２０ｄをスパイラルパターン１１〜１４の形成層とは別の層に用意する必要がある。しかし、引き出しパターン２０ａ〜２０ｄのためだけに別の絶縁層を設けることはレイアウトの効率が悪い。そこで本実施形態では、引き出しパターンを形成する層にスパイラルパターンを追加してコイルＬ１〜Ｌ４の巻数を稼ぎ、インダクタンスの向上を図っている。

第５のスパイラルパターン１５の巻数は、第１のスパイラルパターン１１の巻数よりも小さいことが好ましく、第７のスパイラルパターン１７の巻数は、第３のスパイラルパターン１３の巻数よりも小さいことが好ましい。この構成によれば、引き出しパターン２０ａ〜２０ｄが形成される第３及び第４の絶縁層１０ｃ，１０ｄを追加のスパイラルパターンの形成面として効率よく利用することができ、引き出しパターン２０ａ〜２０ｄの形成領域の確保と第１及び第３のコイルＬ１，Ｌ３のインダクタンスの向上を両立させることができる。

図５は、コモンモードフィルタ１の挿入損失特性のシミュレーション結果を示すグラフである。

図５に示すように、第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１だけからなる構成の場合にはグラフＡのように８５０ＭＨｚに一つの共振周波数を持ち、第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２だけからなる構成の場合にはグラフＢのように２．４ＧＨｚに一つの共振周波数を持つ。これに対し、第１及び第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１，ＣＭＦ２の直列接続からなる構成の場合にはグラフＣのように８５０ＭＨｚと２．４ＧＨｚの両方に共振点を持つ。したがって、本実施形態によるコモンモードフィルタ１を用いれば、ＧＳＭ（登録商標）の周波数帯のノイズとＷｉＦｉの周波数帯のノイズの両方を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態によるコモンモードフィルタ１は、第１及び第３のスパイラルパターン１１，１３どうし並びに第５及び第７のスパイラルパターン１５，１７どうしが互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１を構成しており、第２及び第４のスパイラルパターン１２，１４どうし並びに第６及び第８のスパイラルパターン１２，１４どうしが互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２を構成しており、第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１を構成する上記スパイラルパターンの巻回方向と第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２を構成する上記スパイラルパターンの巻回方向との関係は、互いの磁束を打ち消す方向に設定され、第１及び第３のスパイラルパターンの巻数は、第２及び第４のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ大きい。したがって、第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１の共振周波数と第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２の共振周波数を異ならせることができ、２つの共振点を有するコモンモードフィルタをワンチップで実現することができる。

図６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７の構成であって、機能層３の各層の平面レイアウトである。また、図７は、コモンモードフィルタ７の等価回路図である。

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７の機能層３は、下から上に向かって順に積層された第１〜第３の絶縁層１０ａ〜１０ｃを備え、第１の絶縁層１０ａの上面に第１及び第２のスパイラルパターン２１，２２が設けられており、第３の絶縁層１０ｃの上面に第３及び第４のスパイラルパターン２３，２４が設けられている。なお実際には第３の絶縁層１０ｃの上面にカバー層としての第４の絶縁層を設ける必要があるが、ここでは図示を省略する。

第１及び第２のスパイラルパターン２１，２２は第２の絶縁層１０ｂの上面に設けられた第１の連結パターン２５ａを介してその内周端どうしが接続されており、第３及び第４のスパイラルパターン２３，２４は第２の絶縁層１０ｂの上面に設けられた第２の連結パターン２５ｂを介してその内周端どうしが接続されている。詳細には、第１のスパイラルパターン２１の内周端は第１のスルーホール導体１９ａを介して第１の連結パターン２５ａの一端に接続されており、第２のスパイラルパターン２２の内周端は第２のスルーホール導体１９ｂを介して第１の連結パターン２５ａの他端に接続されており、第３のスパイラルパターン２３の内周端は第３のスルーホール導体１９ｃを介して第２の連結パターン２５ｂの一端に接続されており、第４のスパイラルパターン２４の内周端は第４のスルーホール導体１９ｄを介して第２の連結パターン２５ｂの他端に接続されている。その他の基本的な構成は第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、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態においては、第１及び第３のスパイラルパターン２１，２３が第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１を構成しており、第２及び第４のスパイラルパターン２２，２４が第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２を構成している。そして、第１のスパイラルパターン２１と第２のスパイラルパターン２２との磁気結合が防止されており、第３のスパイラルパターン２３と第４のスパイラルパターン２４との磁気結合が防止されている。さらに、第１のスパイラルパターン２１の巻数は第２のスパイラルパターン２２の巻数よりも大きく、第３のスパイラルパターン２３の巻数は第４のスパイラルパターン２４の巻数よりも大きい。したがって、第１の実施形態と同様、第１のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ１の共振周波数と第２のコモンモードフィルタ素子ＣＭＦ２の共振周波数を異ならせることができ、２つの共振点を有するコモンモードフィルタをワンチップで実現することができる。

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、上記実施形態においては、２つのコモンモードフィルタ素子の直列接続を挙げたが、本発明において直列接続の段数は特に限定されず、３つ以上のコモンモードフィルタ素子の直列接続であっても構わない。

また、上記実施形態においては、機能層３が磁性基体２と絶縁樹脂層５とで挟まれた構造であるが、本発明はそのような構造に限定されず、種々の構造を採用することができる。したがって、例えば機能層３の上下が磁性基体２で挟まれた構造であってもよく、あるいは、絶縁樹脂層５で挟まれた構造であっても構わない。

また、上記実施形態においては、同一平面上の２つのスパイラルパターンの外周端どうしまたは内周端どうしを接続する場合を例に挙げたが、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、一方のスパイラルパターンの外周端と他方のスパイラルパターンの内周端とを接続するようにしても構わない。

１コモンモードフィルタ
２磁性基体
３機能層
４ａ〜４ｄ端子電極
５絶縁樹脂層
７コモンモードフィルタ
１０ａ〜１０ｅ絶縁層
１１〜１８スパイラルパターン
１９ａ〜１９ｄスルーホール導体
２０ａ〜２０ｄ引き出しパターン
２１〜２４スパイラルパターン
２５ａ，２５ｂ連結パターン
ＣＭＦ１，ＣＭＦ２コモンモードフィルタ素子
Ｌ１〜Ｌ４コイル

Claims

第１の平面上に設けられ、互いに直列接続された第１及び第２のスパイラルパターンと、
前記第１の平面と異なる第２の平面上に設けられ、互いに直列接続された第３及び第４のスパイラルパターンとを備え、
前記第１及び第３のスパイラルパターンは、互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第１のコモンモードフィルタ素子を構成しており、
前記第２及び第４のスパイラルパターンは、互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより第２のコモンモードフィルタ素子を構成しており、
前記第１のスパイラルパターンの巻回方向と前記第２のスパイラルパターンの巻回方向との関係並びに前記第３のスパイラルパターンの巻回方向と前記第４のスパイラルパターンの巻回方向との関係は、互いの磁束を打ち消す方向に設定され、
前記第１及び第３のスパイラルパターンの巻数は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ大きいことを特徴とするコモンモードフィルタ。
前記第１及び第３のスパイラルパターンの外周端は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続されており、
前記第１及び第３のスパイラルパターンの内周端から外周端に向かう巻回方向は、前記第２及び第４のスパイラルパターンの外周端から内周端に向かう巻回方向とそれぞれ同じである、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
前記第１及び第２の平面と異なる第３の平面上において互いに独立に設けられた第５及び第６のスパイラルパターンと、
前記第１乃至第３の平面と異なる第４の平面上において互いに独立に設けられた第７及び第８のスパイラルパターンとをさらに備え、
前記第５及び第６のスパイラルパターンは、前記第１及び第２のスパイラルパターンにそれぞれ直列接続され、
前記第７及び第８のスパイラルパターンは、前記第３及び第４のスパイラルパターンにそれぞれ直列接続され、
前記第５及び第７のスパイラルパターンは、前記第１及び第３のスパイラルパターンと互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより前記第１のコモンモードフィルタ素子を構成しており、
前記第６及び第８のスパイラルパターンは、前記第２及び第４のスパイラルパターンと互いに磁気結合するように平面視にて重なる位置関係を有し、これにより前記第２のコモンモードフィルタ素子を構成しており、
前記第５及び第７のスパイラルパターンの巻数は、前記第６及び第８のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ大きい、請求項１又は２に記載のコモンモードフィルタ。
前記第３の平面上において前記第５及び第６のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続された第１及び第２の引き出しパターンと、
前記第４の平面上において前記第７及び第８のスパイラルパターンの外周端にそれぞれ接続された第１及び第２の引き出しパターンとをさらに備える、請求項３に記載のコモンモードフィルタ。
前記第５及び第７のスパイラルパターンの巻数は、前記第１及び第３のスパイラルパターンの巻数よりもそれぞれ小さい、請求項４に記載のコモンモードフィルタ。
前記第１及び第２の平面と異なる第３の平面上に設けられ、前記第１のスパイラルパターンの内周端と前記第２のスパイラルパターンの内周端とを接続する第１の連結パターンと、
前記第１の連結パターンと共に前記第３の平面上に設けられ、前記前記第３のスパイラルパターンの内周端と前記第４のスパイラルパターンの内周端とを接続する第２の連結パターンとをさらに備える、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。