JP2015005628A

JP2015005628A - コモンモードノイズフィルタ

Info

Publication number: JP2015005628A
Application number: JP2013130167A
Authority: JP
Inventors: 吉晴大森; Yoshiharu Omori; 優克縄手; Masakatsu Nawate; 田口　豊; Yutaka Taguchi; 豊田口
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: JP6303123B2; CN203931711U

Abstract

【課題】本発明は、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明のコモンモードノイズフィルタは、第１のコイル１４を構成する第１、第２のコイル導体１６、１７と第２のコイル１５を構成する第３、第４のコイル導体１８、１９とを交互に配置し、さらに、第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部２０を形成し、第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部２１を形成し、かつ、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のうち積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い側に位置する２つのコイル導体１６、１９の長さを、積層方向における中央部分に位置する２つのコイル導体１７、１８の長さより短くしたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用される小形で薄型のコモンモードノイズフィルタに関するものである。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図１０に示すように、積層された複数の絶縁体層１ａ〜１ｇに形成された第１のコイル２と第２のコイル３とを有し、第１のコイル２は渦巻状の第１、第２のコイル導体４ａ、４ｂを接続して構成され、第２のコイル３は渦巻状の第３、第４のコイル導体５ａ、５ｂを接続して構成され、さらに、第１のコイル２を構成する第１、第２のコイル導体４ａ、４ｂと、第２のコイル３を構成する第３、第４のコイル導体５ａ、５ｂとが交互に配置されていた。また、最下面に設けられた絶縁体層１ａと最上面に設けられた絶縁体層１ｇは磁性材料で構成され、他の絶縁体層１ｂ〜１ｆは非磁性材料で構成されて、第１のコイル２、第２のコイル３は、非磁性材料に囲まれていた。そして、第１のコイル導体４ａと第３のコイル導体５ａとを磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部６を形成し、かつ第２のコイル導体４ｂと第４のコイル導体５ｂとを磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部７を形成し第１のコモンモードフィルタ部６と第２のコモンモードフィルタ部７を直列接続することで、高いコモンモードインピーダンスを確保し、コモンモードノイズを除去するようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００２−３７３８１０号公報

上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、この第１のコイル導体４ａ、第４のコイル導体５ｂは磁性材料からなる絶縁体層１ａ、１ｇに近接しているため、磁性材料からなる絶縁体層１ａ、１ｇから離れた第３のコイル導体５ａ、第２のコイル導体４ｂよりも、インダクタンス値が大きくなる。

この結果、第１のコイル導体４ａと第３のコイル導体５ａが異なるインダクタンス値をもって磁気結合し第１のコモンモードフィルタ部６が形成され、また第２のコイル導体４ｂと第４のコイル導体５ｂが異なるインダクタンス値をもって磁気結合し第２のコモンモードフィルタ部７が形成されることになるため、差動（ディファレンシャル）信号が入力されると、第１のコモンモードフィルタ部６の第１のコイル導体４ａと第３のコイル導体５ａを通るそれぞれの信号間、及び第２のコモンモードフィルタ部７の第２のコイル導体４ｂと第４のコイル導体５ｂを通るそれぞれの信号間の、振幅及び位相の差動バランスが理想状態（振幅差ゼロ及び位相差１８０度）からずれることになり、これにより、入力された差動信号成分がコモンモードに変換され出力される割合（以下Ｓｃｄ２１特性）が高くなるという課題を有していた。

さらに、複数のコイル導体を積層方向に重ねているため、コイル導体間の浮遊容量の大きさ、浮遊容量が発生する場所によっては、差動信号バランスがずれる要因となり、Ｓｃｄ２１特性が劣化してしまう。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の長さを上から順にａ１、ａ２、ａ３、ａ４とすると、ａ１＜ａ２、かつａ３＞ａ４を満たすもので、この構成によれば、磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を下げることができるため、磁性体部から離れた中央部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値と磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を略等しくすることができ、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部および第２のコモンモードフィルタ部でＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の線幅を上から順にｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４とすると、ｂ１＞ｂ２、かつｂ３＜ｂ４を満たすもので、この構成によれば、磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体の断面積が大きくなるためその自己インダクタンスが減り、これにより、インダクタンス値を下げることができるため、磁性体部から離れた中央部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値と磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を略等しくすることができ、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部および第２のコモンモードフィルタ部でＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の厚みを上から順にｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４とすると、ｃ１＞ｃ２、かつｃ３＜ｃ４を満たすもので、この構成によれば、磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体の断面積が大きくなるためその自己インダクタンスが減り、これにより、インダクタンス値を下げることができるため、磁性体部から離れた中央部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値と磁性体部に最も近い部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を略等しくすることができるため、Ｓｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができ、さらに、第１のコイル導体と第３のコイル導体との間、第２のコイル導体と第４のコイル導体間の対向面積が広くならないため、これらコイル導体間の浮遊容量が増えるのを防ぐことができ、これにより、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが下がるのを防ぐことができ、差動（ディファレンシャル）信号の劣化を防ぐことができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体のうち積層方向における中央部分に位置する第３のコイル導体と第４のコイル導体との間の前記非磁性体層の厚みを、他の非磁性体層の厚みより厚くしたもので、この構成によれば、第２のコイルを構成する第３のコイル導体と第４のコイル導体との間で発生する浮遊容量を低減できるため、第２のコイル内で前記浮遊容量を介して入出力間の信号の飛び越し漏洩を低減することができ、これにより、差動信号が入力されたときに、第１のコモンモードフィルタ部での第１のコイル導体と第３のコイル導体をそれぞれ通る信号間の差動バランスと、第２のコモンモードフィルタ部での第２のコイル導体と第４のコイル導体をそれぞれ通る信号間の差動バランスが崩れるのを防ぐことができるため、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体のうち積層方向における中央部分に位置する第３のコイル導体と第４のコイル導体との間の前記非磁性体層を構成する材料の誘電率を、他の非磁性体層を構成する材料の誘電率より小さくしたもので、この構成によれば、第２のコイルを構成する第３のコイル導体と第４のコイル導体との間で発生する浮遊容量を低減できるため、第２のコイル内で前記浮遊容量を介して入出力間の信号の飛び越し漏洩を低減することができ、これにより、差動信号が入力されたときに、第１のコモンモードフィルタ部での第１のコイル導体と第３のコイル導体をそれぞれ通る信号間の差動バランスと、第２のコモンモードフィルタ部での第２のコイル導体と第４のコイル導体をそれぞれ通る信号間の差動バランスが崩れるのを防ぐことができるため、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができるとともに、第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部の距離を長くする必要はないため、コモンモードノイズが入力された際に、第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部が強く磁気結合してインダクタとして働き、大きなコモンモードインピーダンスを得ることができるため、良好なコモンモードノイズの除去性能が得られるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、磁性体部により近い上下に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を下げることによって、磁性体部から離れた中央部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値と磁性体部に近い部分に位置する２つのコイル導体のインダクタンス値を略等しくし、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部および第２のコモンモードフィルタ部でＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの斜視図同コモンモードノイズフィルタの回路模式図同コモンモードノイズフィルタの他の例の分解斜視図本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの回路模式図本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタを説明するための回路模式図従来のコモンモードノイズフィルタと本発明の実施の形態１、２、３におけるコモンモードノイズフィルタのＳｄｃ２１特性を示す図従来のコモンモードノイズフィルタの分解斜視図

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタは、図１に示すように、第１〜第５の非磁性体層１１ａ〜１１ｅを有する絶縁体部１２と、絶縁体部１２の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部１３ａ、１３ｂと、絶縁体部１２に形成された第１、第２のコイル１４、１５とを備え、第１のコイル１４を渦巻状の第１のコイル導体１６および第２のコイル導体１７で構成するとともに、第２のコイル１５を渦巻状の第３のコイル導体１８および第４のコイル導体１９で構成し、第１のコイル１４を構成する第１、第２のコイル導体１６、１７と第２のコイル１５を構成する第３、第４のコイル導体１８、１９とを交互に配置している。

さらに、第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部２０を形成し、第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部２１を形成し、そして、第１のコモンモードフィルタ部２０と第２のコモンモードフィルタ部２１を直列に接続している。

上記構成において、第１〜第５の非磁性体層１１ａ〜１１ｅは、下から順に積層され、また、強磁性体ではない材料、例えばＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成されている。そして、第１〜第５の非磁性体層１１ａ〜１１ｅを有する絶縁体部１２が構成される。

さらに、絶縁体部１２の内部に第１、第２のコイル１４、１５が形成され、また、第１のコイル１４を、渦巻状の第１のコイル導体１６および渦巻状の第２のコイル導体１７で構成し、第２のコイル１５を、渦巻状の第３のコイル導体１８および渦巻状の第４のコイル導体１９で構成している。

そして、前記第１〜第４のコイル導体１６〜１９は、それぞれ銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。

このとき、第１のコイル導体１６は第１の非磁性体層１１ａの上面、第２のコイル導体１７は第３の非磁性体層１１ｃの上面、第３のコイル導体１８は第２の非磁性体層１１ｂの上面、第４のコイル導体１９は第４の非磁性体層１１ｄの上面にそれぞれ形成されている。

すなわち、第１のコイル１４を構成する第１、第２のコイル導体１６、１７と第２のコイル１５を構成する第３、第４のコイル導体１８、１９とを交互に配置するように積層されている。ここで、上面視にて第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向とすることによって磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部２０を形成し、同様に、上面視にて第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向とすることによって磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部２１を形成している。

さらに、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のうち上下に位置する２つの第１、第４のコイル導体１６、１９は、この上下に位置する２つの第１、第４のコイル導体１６、１９に挟まれた２つの第２、第３のコイル導体１７、１８よりも積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い側に位置し、そして、積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い側に位置する２つの第１、第４のコイル導体１６、１９の長さを、積層方向における中央部分に位置して磁性体部１３ａ、１３ｂから遠い側に位置する２つの第２、第３のコイル導体１７、１８の長さよりそれぞれ短くしている。すなわち、第１、第４のコイル導体１６、１９のターン数は、第２、第３のコイル導体１７、１８のターン数よりそれぞれ少なくなっている。

また、第１のコイル導体１６と第２のコイル導体１７とは、第２、第３の非磁性体層１１ｂ、１１ｃにそれぞれ形成された第１のビア電極２１ａを介して互いに接続され、第１のコイル１４が構成される。さらに、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９とは、第３、第４の非磁性体層１１ｃ、１１ｄにそれぞれ形成された第２のビア電極２１ｂを介して互いに接続され、第２のコイル１５が構成される。

なお、第１のビア電極２１ａはそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられ、第２のビア電極２１ｂもそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられている。また、第１のビア電極２１ａ、第２のビア電極２１ｂは、各非磁性体層、磁性体層の所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。

そして、第１の非磁性体層１１ａの下面、第５の非磁性体層１１ｅの上面に、それぞれ磁性材料からなる磁性体部１３ａ、１３ｂが設けられ、この磁性体部１３ａ、１３ｂは、シート状に構成されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等で形成されている。

なお、第１〜第５の非磁性体層１１ａ〜１１ｅ、磁性体部１３ａ、１３ｂを構成するシートの枚数は、図１に示された枚数に限られるものではない。

そして、上記した構成により、図２に示すように、コモンモードノイズフィルタの本体部２２が形成される。また、この本体部２２の両端面には、第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄが設けられ、そしてこの第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄはそれぞれ第１〜第４のコイル導体１６〜１９と接続されている。さらに、第１〜第４の外部電極２３ａ〜２３ｄは、本体部２２の端面に銀を印刷することにより形成され、またこれらの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、このニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。

なお、図３に本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの回路模式図を示す。

上記したように本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のうち積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９の長さを、第１、第４のコイル導体１６、１９に挟まれて磁性体部１３ａ、１３ｂから遠い部分に位置する第２、第３のコイル導体１７、１８の長さよりそれぞれ短くすることによって、磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９のインダクタンス値を下げることができるため、磁性体部１３ａ、１３ｂから離れた中央部分に位置する第２、第３のコイル導体１７、１８のインダクタンス値とこの磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９のインダクタンス値を略等しくすることができ、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部２０および第２のコモンモードフィルタ部２０のＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができるという効果が得られるものである。

また、磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９の断面積を磁性体部１３ａ、１３ｂからより遠くに離れた中央部分に位置する第２、第３のコイル導体１７、１８の断面積より大きくすれば、第１、第４のコイル導体１６、１９の自己インダクタンスが減るため、第１、第４のコイル導体１６、１９のインダクタンス値を下げることができる。この結果、第２、第３のコイル導体１７、１８のインダクタンス値と第１、第４のコイル導体１６、１９のインダクタンス値を略等しくすることができ、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部２０および第２のコモンモードフィルタ部２０のＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができる。

このとき、磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９の断面積を磁性体部１３ａ、１３ｂからより遠くに離れた中央部分に位置する第２、第３のコイル導体１７、１８の断面積より大きくするために、図４に示すように、第１、第４のコイル導体１６、１９の線幅を、第２、第３のコイル導体１７、１８の線幅よりそれぞれ広くしてもよい。なお、このとき、第１、第４のコイル導体１６、１９の長さを、第２、第３のコイル導体１７、１８の長さより短くしてもよいし、略同じ長さにしてもよい。

そして、磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第４のコイル導体１６、１９の断面積を磁性体部１３ａ、１３ｂから離れた中央部分に位置する第２、第３のコイル導体１７、１８の断面積より大きくするために、第１、第４のコイル導体１６、１９の厚みを第２、第３のコイル導体１７、１８の厚みよりそれぞれ厚くしてもよく、この場合は、さらに、第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８との間、第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９との間の対向面積を広くしなくてもすむため、これらコイル導体間の浮遊容量が増えるのを防ぐことができ、これにより、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが下がるのを防ぐことができ、差動信号の劣化を防ぐことができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図５に示すように、第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９を入れ替えて、第２のコイル１５を構成する第３のコイル導体１８、第４のコイル導体１９を、第１のコイル１４を構成する第１のコイル導体１６と第２のコイル導体１７で挟むように配置した点である。

そして、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のうち上下に位置して磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する２つの第１、第２のコイル導体１６、１７の厚みを、第１、第２のコイル導体１６、１７に挟まれて磁性体部１３ａ、１３ｂからより遠い部分に位置する２つの第３、第４のコイル導体１８、１９の厚みより厚くしている。

なお、本実施の形態１と同じように、積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する２つの第１、第２のコイル導体１６、１７の長さを、磁性体部１３ａ、１３ｂからより遠い部分に位置し積層方向における中央部分に位置する２つの第３、第４のコイル導体１８、１９の長さより短くする、あるいは、第１、第２のコイル導体１６、１７の幅を、積層方向における中央部分に位置する２つの第３、第４のコイル導体１８、１９の幅より狭くしてもよい。

なお、この場合の回路模式図を図６に示す。

上記の構成によれば、本発明の実施の形態１と同様に、第１〜第４のコイル導体１６〜１９のうち磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第２のコイル導体１６、１７のインダクタンス値を下げることができるため、磁性体部１３ａ、１３ｂから離れた中央部分に位置する第３、第４のコイル導体１８、１９のインダクタンス値と磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する第１、第２のコイル導体１６、１７のインダクタンス値を略等しくすることができ、これにより、差動信号入力時に第１のコモンモードフィルタ部２０および第２のコモンモードフィルタ部２１でＳｃｄ２１特性が劣化するのを防ぐことができる。

（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態３においては、上記した本発明の実施の形態１、２と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態３が上記した本発明の実施の形態２と相違する点は、図７に示すように、積層方向における中央部分に位置する第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の第３の非磁性体層１１ｃの厚みを、他の非磁性体層の厚みより厚くした構成した点である。

ここで、実施の形態２の図５に示すコモンモードノイズフィルタは、低周波では第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９とは同電位なので浮遊容量は大幅に低減されるが、高周波になると、図８に示すように、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間に電位差が発生し、入出力電極間（あるいは外部電極に接続されたコイルの外周部間）の浮遊容量Ｃが発生してしまう。

そして、図７に示す構成により、第２のコイル１５を構成する第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間で発生する浮遊容量を低減できるため、第２のコイル１５内で前記浮遊容量を介して入出力間の信号の飛び越し漏洩を低減することができ、これにより、差動信号が入力されたときに、第１のコモンモードフィルタ部２０での第１のコイル導体１６と第３のコイル導体１８をそれぞれ通る信号間の差動バランスと、第２のコモンモードフィルタ部２１での第２のコイル導体１７と第４のコイル導体１９をそれぞれ通る信号間の差動バランスが崩れるのを防ぐことができるため、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができる。

したがって、図７に示すように、積層方向における中央部分に位置する第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の第３の非磁性体層１１ｃの厚みを、他の非磁性体層の厚みより厚くして、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の浮遊容量を低減すれば、高周波領域でもＳｃｄ２１特性を向上させることができる。

ここで、図９に、従来のコモンモードノイズフィルタ、本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタ、本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタ、図７に示す本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタのＳｃｄ２１特性を示す。なお、本発明の実施の形態３における第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の浮遊容量の高周波領域での低減効果の度合いを示すため、図７において、第１〜第４のコイル導体１６〜１９の厚み、幅及び長さをおおよそ同じにした場合の特性を示している。また、本発明の実施の形態１、２におけるコモンモードノイズフィルタは、積層方向における磁性体部１３ａ、１３ｂにより近い部分に位置する２つのコイル導体の厚みを、積層方向における中央部分に位置する２つのコイル導体の厚みより厚くしたものについて示している。

図９から明らかなように、１ＧＨｚ以下の低周波領域では、従来のコモンモードノイズフィルタよりも本発明の実施の形態１、２におけるコモンモードノイズフィルタの方が、Ｓｃｄ２１特性が小さく、ディファレンシャルモードからコモンモードへの変換が少なく良好な特性を得ることができる。また、１ＧＨｚを超える高周波領域では、従来のコモンモードノイズフィルタ、本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタ、図５の構成である本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタよりも、図７の構成である本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの方が、Ｓｃｄ２１特性が大幅に向上することがわかる。つまり、図７における第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の浮遊容量を低減する構成が、高周波領域でのＳｃｄ２１改善効果に大きく寄与していることがわかる。

また、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の浮遊容量を低減するために、第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間の第３の非磁性体層１１ｃを構成する材料の誘電率を、他の非磁性体層を構成する材料の誘電率より小さくしてもよい。この場合は、第１のコモンモードフィルタ部２０と第２のコモンモードフィルタ部２１との距離を長くする（第３の非磁性体層１１ｃを厚くする）必要はないため、コモンモードノイズが入力された際に、第１のコモンモードフィルタ部２０と第２のコモンモードフィルタ部２１が強く磁気結合してインダクタとして働き、大きなコモンモードインピーダンスを得ることができるため、良好なコモンモードノイズの除去性能も得られる。

そして、上記本発明の実施の形態３では、第２のコイル１５を構成する第３のコイル導体１８と第４のコイル導体１９との間で発生する浮遊容量を低減できる効果が高周波領域で大きいため、第１、第２のコイル導体１６、１７の長さを、第３、第４のコイル導体１８、１９の長さより短くしたり、第１、第２のコイル導体１６、１７の線幅を、第３、第４のコイル導体１８、１９の線幅より広くしたり、第１、第２のコイル導体１６、１７の厚みを、第３、第４のコイル導体１８、１９の厚みより厚くしたりしない場合でも、特に高周波においては、Ｓｃｄ２１特性を十分に向上させることができる。

なお、実施の形態１、２のように磁性体部１３ａ、１３ｂに近いコイル導体１６、１７の厚み、幅及び長さを調整してもよい。

また、上記した本発明の実施の形態１〜３におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第１のコイル１４、第２のコイル１５をそれぞれ１つ設けたものについて説明したが、２つ以上設けてアレイタイプとしてもよい。

さらに、第１のコモンモードフィルタ部２０と第２のコモンモードフィルタ部２１をそれぞれ１つ設けたものについて説明したが、２つ以上設けてもよい。

そして、磁気結合を向上させるために、第１〜第５の非磁性体層１１ａ〜１１ｅの中央部に磁性体部を形成してもよい。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、Ｓｃｄ２１特性を向上させることができるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用される小形で薄型のコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。

１１ａ〜１１ｅ第１〜第５の非磁性体層
１２絶縁体部
１３ａ、１３ｂ磁性体部
１４第１のコイル
１５第２のコイル
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のコモンモードフィルタ部
２１第２のコモンモードフィルタ部

Claims

複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の長さを上から順にａ１、ａ２、ａ３、ａ４とすると、ａ１＜ａ２、かつａ３＞ａ４を満たすコモンモードノイズフィルタ。
複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の線幅を上から順にｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４とすると、ｂ１＞ｂ２、かつｂ３＜ｂ４を満たすコモンモードノイズフィルタ。
複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置、または前記第１のコイルを構成する第１、第２のコイル導体と前記第２のコイルを構成する第３、第４のコイル導体とを交互に配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第１〜第４のコイル導体の厚みを上から順にｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４とすると、ｃ１＞ｃ２、かつｃ３＜ｃ４を満たすコモンモードノイズフィルタ。
複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第３のコイル導体と第４のコイル導体との間の前記非磁性体層の厚みを、他の非磁性体層の厚みより厚くしたコモンモードノイズフィルタ。
複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第１、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを渦巻状の第１のコイル導体および第２のコイル導体で構成するとともに、前記第２のコイルを渦巻状の第３のコイル導体および第４のコイル導体で構成し、前記第２のコイルを構成する第３のコイル導体、第４のコイル導体を、前記第１のコイルを構成する第１のコイル導体と第２のコイル導体で挟むように配置し、さらに、前記第１のコイル導体と第３のコイル導体を磁気結合させて第１のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第２のコイル導体と第４のコイル導体を磁気結合させて第２のコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコモンモードフィルタ部と第２のコモンモードフィルタ部を直列に接続し、かつ、前記第３のコイル導体と第４のコイル導体との間の前記非磁性体層を構成する材料の誘電率を、他の非磁性体層を構成する材料の誘電率より小さくしたコモンモードノイズフィルタ。