JP2016157917A - コモンモードノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、３つのコイル間でバランスよく磁気結合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、複数の非磁性体層１１ａ〜１１ｇと、複数の非磁性体層に形成された複数のコイル導体１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂとを備え、複数のコイル導体は１ターン以上の渦巻き状に形成され、複数のコイル導体同士を電気的に接続することによって互いに独立する第一、第二、第三のコイル１２、１３、１４を構成されるものであり、第一のコイルを構成するコイル導体、第二のコイルを構成するコイル導体、第三のコイルを構成するコイル導体を順に積層された積層部１５を形成し、前記第一、第三のコイル１２、１４を構成するコイル導体と、第二のコイル１３を構成するコイル導体とを、積層部１５の積層方向と直交する方向にずらして配置したものである。【選択図】図２

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、モバイル機器においてメインＩＣとディスプレイやカメラを接続するデジタルデータ伝送規格としてｍｉｐｉ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）Ｄ−ＰＨＹ規格が採用されており、２本の伝送ラインを用いた差動信号で伝送する方式が用いられている。近年、カメラの解像度が飛躍的に高まり、更に高速な伝送方式として、３本の伝送ラインを用いて、送信側から各伝送ラインに異なる電圧を送り、受信側で各ライン間の差分をとることで差動出力をする方式がｍｉｐｉＣ−ＰＨＹ規格として制定され実用化されている。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図９に示すように、複数の絶縁体層１と、３つの独立した第１〜第３のコイル２〜４を有し、第１〜第３のコイル２〜４はそれぞれ、コイル導体２ａ、２ｂ、コイル導体３ａ、３ｂ、コイル導体４ａ、４ｂ同士をそれぞれ電気的に接続することによって形成され、かつこの３つの第１〜第３のコイル２〜４を下から順に積層方向に配置していた。このような構成において、コモンモードノイズが入力された場合には、第１〜第３のコイル２〜４が強めあいインダクタンスとして動作することによってノイズを抑制していた。

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

特開２００３−７７７２７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、第１のコイル２と第３のコイル４との間に第２のコイル３を配置しているため、第１のコイル２と第３のコイル４との距離が遠く、これにより、第１のコイル２と第３のコイル４はほとんど磁気結合しなかった。

このようなフィルタを、前述の３線式の差動信号線路に適用し差動データ信号を伝送すると、磁気結合ができていない第１のコイル２と第３のコイル４ではおのおのに発生する磁束がキャンセルせず、磁気結合ができていない成分で大きな残留インダクタンスを発生させるため、差動データ信号には損失が発生し、差動信号品質が大きく劣化してしまう。

これに対し、図１０に示すように、第１のコイル２を構成するコイル導体２ａ、第２のコイル３を構成するコイル導体３ａ、第３のコイル４を構成するコイル導体４ａ、第１のコイル２を構成するコイル導体２ｂ、第２のコイル３を構成するコイル導体３ｂ、第３のコイル４を構成するコイル導体４ｂの順に積層して、第１のコイル２と第２のコイル３とが隣り合う箇所を２箇所とし、第２のコイル３と第３のコイル４とが隣り合う箇所を２箇所として、磁気結合を高めるようにすることが考えられる。

しかし、この場合、第１のコイル２と第３のコイル４とは、第２のコイル３を挟んだ状態であり、さらに距離も離れているため他と比べて磁気結合が小さく、各コイル間の磁気結合はバランスが悪くなるという課題を有する。

このようなコモンモードノイズフィルタに、差動信号が入力された場合、第２のコイル３は、近接する第１のコイル２と第３のコイル４と良好な磁気結合をしているため、差動信号の劣化が少ない。しかし、本構成においても、コイル導体２ｂとコイル導体４ｂとの距離、およびコイル導体４ａとコイル導体２ａとの距離が離れてしまい磁気結合が弱いため、同様に第１のコイル２と第３のコイル４を流れる差動信号が劣化してしまうという課題が生じてしまう。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、３線式の差動信号線路に用いられる３つのコイル間でバランスよく磁気結合させることができ、さらに、差動信号を劣化させない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。

上記目的を解決するために本発明は、複数の非磁性体層と、複数の非磁性体層に形成された複数のコイル導体とを備え、複数のコイル導体は１ターン以上の渦巻き状に形成され、各コイル導体の渦巻き部分の導体パターンが同じ形状に設けられており、コイル導体単独あるいは複数のコイル導体同士を電気的に接続することによって互いに独立する第一、第二、第三のコイルを構成されるものであり、第一のコイルを構成するコイル導体、第二のコイルを構成するコイル導体、第三のコイルを構成するコイル導体を順に積層された積層部を形成し、前記第一、第三のコイルを構成する前記コイル導体と、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体とを、前記積層部の積層方向と直交する方向にずらして配置したものである。

本発明のコモンモードノイズフィルタは、第一のコイルを構成するコイル導体、第二のコイルを構成するコイル導体、第三のコイルを構成するコイル導体を順に積層された積層部を形成し、第一、第三のコイルを構成するコイル導体と第二のコイルを構成するコイル導体とを、積層部の積層方向と直交する方向にずらして配置したために、互いに隣に積層された第一のコイルと第二のコイル、第二のコイルと第三のコイルの磁気結合を弱くすることができ、これにより、互いに離れて積層された第一のコイルと第三のコイルの磁気結合と、第一のコイルと第二のコイルの磁気結合、第二のコイルと第三のコイルの磁気結合とのバランスをよくすることができるという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断面図 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 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主要部の断面図 同コモンモードノイズフィルタの他の例を示す主要部の断面図 本発明実施の形態４におけるコモンモードノイズフィルタの主要部の断面図 本発明の実施の形態５におけるコモンモードノイズフィルタの主要部の断面図 同コモンモードノイズフィルタの他の例の分解斜視図 従来の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他の例を示す分解斜視図

（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断面図である。

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、図２に示すように、第一〜第七の非磁性体層１１ａ〜１１ｇと、第一〜第六の非磁性体層１１ａ〜１１ｆに形成された第一〜第六のコイル導体１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂとを備え、２つのコイル導体同士を電気的に接続することによってそれぞれ構成され、かつ互いに独立する第一のコイル１２、第二のコイル１３、第三のコイル１４を形成している。

上記構成において、第一〜第七の非磁性体層１１ａ〜１１ｇは、下から順に積層されたもので、同じ厚みのシート状に形成されたＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料から構成されている。

また、第一のコイル１２、第二のコイル１３、第三のコイル１４は、前述のように、それぞれ２つのコイル導体を電気的に接続して構成されている。

この内、第一のコイル１２は第一のコイル導体１２ａと第四のコイル導体１２ｂとで構成されており、また第二のコイル１３は第二のコイル導体１３ａと第五のコイル導体１３ｂとで構成されており、そして第三のコイル１４は第三のコイル導体１４ａと第六のコイル導体１４ｂとで構成されている。

これらの各コイル導体は、それぞれ各非磁性体層の上面に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設けられたものである。

また、これらの各コイル導体の形状は、長辺と短辺を連続させて渦巻き状に１ターン以上に形成したもので、その内形と外形の輪郭が概ね矩形状をしており、配線等に用いる部分を除いた主要部である渦巻き状部分の導体幅、導体間ピッチ、導体厚み寸法などの導体パターンが同じになるように形成されている。

そして、第一のコイル導体１２ａは第１の非磁性体層１１ａの上面に形成され、第二のコイル導体１３ａは第二の非磁性体層１１ｂの上面に形成され、第三のコイル導体１４ａは第三の非磁性体層１１ｃの上面に形成され、第四のコイル導体１２ｂは第四の非磁性体層１１ｄの上面に形成され、第五のコイル導体１３ｂは第五の非磁性体層１１ｅの上面に形成され、第六のコイル導体１４ｂは第六の非磁性体層１１ｆの上面に形成され、この構成により積層部１５が設けられる。

すなわち、第一のコイル１２を構成する第一のコイル導体１２ａ、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａ、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａ、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂ、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂ、第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂが順に積層されている。

この積層部１５内において各コイル導体の接続は、第一のコイル１２を構成する第一のコイル導体１２ａと第四のコイル導体１２ｂとの間については、第二〜第四の非磁性体層１１ｂ〜１１ｄにそれぞれ形成された３つのビア電極１６ａによって電気的に接続され、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａと第五のコイル導体１３ｂとの間については、第三〜第五の非磁性体層１１ｃ〜１１ｅにそれぞれ形成された３つのビア電極１６ｂによって電気的に接続され、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａと第六のコイル導体１４ｂとの間については、第四〜第六の非磁性体層１１ｄ〜１１ｆにそれぞれ形成された３つのビア電極１６ｃによって電気的に接続されている。

したがって、第一のコイル１２を構成する第一のコイル導体１２ａと第四のコイル導体１２ｂの間には、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａと、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａとが位置し、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａと第五のコイル導体１３ｂの間には、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａと、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂとが位置し、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａと第六のコイル導体１４ｂの間には、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂと、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂとがそれぞれ位置することになる。

すなわち、同一コイルを構成するコイル導体間には、他の２つのコイルを構成するコイル導体の１つずつ計２つが位置している。

このような構成によって、３つの独立した第一のコイル１２、第二のコイル１３、第三のコイル１４が設けられ、第一のコイル１２と第二のコイル１３、第二のコイル１３と第三のコイル１４、第三のコイル１４と第一のコイル１２がそれぞれ磁気結合する構成にしている。

そしてさらに、本発明のコモンノードノイズフィルタは、特に、順に積層された第一〜第六の非磁性体層１１ａ〜１１ｆの内、奇数層の第一、第三、第五の絶縁体層１１ａ、１１ｃ、１１ｅ上に設けた第一、第三、第五のコイル導体１２ａ、１４ａ、１３ｂと、偶数層の第二、第四、第六の絶縁体層１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ上に設けた第二、第四、第六のコイル導体１３ａ、１２ｂ、１４ｂを、積層部１５の積層方向と直交する方向にずらして配置している。すなわち、互いに隣に積層されたコイル導体同士を積層方向と直交する方向にずらして配置している。換言すれば、本実施の形態１では隣り合うコイル導体間の巻軸が、積層方向と直交する方向にずれている。

なお、第一、第三のコイル１２、１４を構成する第一、第三、第四、第六のコイル導体１２ａ、１４ａ、１２ｂ、１４ｂと、第二のコイル１３を構成する第二、第五のコイル導体１３ａ、１３ｂとを、積層部１５の積層方向と直交する方向にずらして配置すればよく、積層部１５の中央部分で隣接する第三のコイル導体１４ａと第四のコイル導体１２ｂとを略対向させてもよい。

本実施の形態では、図１のように、各コイル導体の矩形状の輪郭の対角方向にずらして配置しており、奇数層の第一、第三、第五の絶縁体層１１ａ、１１ｃ、１１ｅ上に設けた第一、第三、第五のコイル導体１２ａ、１４ａ、１３ｂを図１において下側の対角方向ずらしており、偶数層の第二、第四、第六の絶縁体層１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ上に設けた第二、第四、第六のコイル導体１３ａ、１２ｂ、１４ｂを図面上側の対角方向にずらして配置している。

そして、第一、第三、第五のコイル導体１２ａ、１４ａ、１３ｂと、第二、第四、第六のコイル導体１３ａ、１２ｂ、１４ｂは、それぞれ積層方向から見たときに主要部である渦巻き状部分が重なるようにして配置している。

このようにすることにより、互いに隣に積層された各コイル導体間の距離を調整することにより、磁気結合を調整できるため、第一のコイル１２と第二のコイル１３、第二のコイル１３と第三のコイル１４の磁気結合を弱くして、第一のコイル１２と第三のコイル１４の磁気結合とのバランスをよくすることができる。

なお、第三のコイル導体１４ａと第四のコイル導体１２ｂを上面視で重なるように配置すれば、互いに隣に積層される回数が多くなる第一のコイル１２と第二のコイル１３、第二のコイル１３と第三のコイル１４の磁気結合を弱くして、互いに隣に積層される回数が少ない第一のコイル１２と第三のコイル１４の磁気結合を強くすることができるため、３つのコイル１２、１３、１４間でよりバランスよく磁気結合させることができる。この場合、他のコイル導体においては、互いに隣に積層されたコイル導体同士を積層方向と直交する方向にずらして配置する。

本実施の形態のように各コイルをそれぞれ二つのコイル導体を接続する場合には、第一のコイル１２と第二のコイル１３とが互いに隣に積層される箇所は二箇所あり、第二のコイル１３と第三のコイル１４とが互いに隣に積層される箇所も二箇所あるのに対し、第一のコイル１２と第三のコイル１４とが互いに隣に積層される箇所が一箇所のため、互いに隣に積層される回数の多い第一のコイル１２と第二のコイル１３との間の磁気結合、第二のコイル１３と第三のコイル１４との間の磁気結合が弱くなる作用が大きくなり、第一、第二、第三のコイル１２、１３、１４の磁気結合のバランスをよくすることができるものである。

この効果は、本実施の形態とは別の各コイルをそれぞれ三つ以上のコイル導体を接続する構成（図示していない）においても、同様の作用効果が得られるものである。

また、別に、各コイルをそれぞれ単独のコイル導体とした構成（図示していない）においても、互いに隣に積層された第一のコイル導体と第二のコイル導体、第二のコイル導体と第三のコイル導体の磁気結合を弱くして、互いに離れて積層される第一のコイル導体と第三のコイル導体の磁気結合とのバランスをよくすることができるものである。

ここで、奇数層の絶縁体層に設けた各コイル導体と偶数層に設けた各コイル導体を積層部１５の積層方向と直交する方向にずらすとは、積層部１５の積層方向の断面で見たときに、各コイル導体の内周から外周に向かう同じ巻き数部分の断面が積層方向と直交方向にずれていることを意味している。

各コイル導体の断面のずれについての判断は、各コイル導体の断面形状が矩形状であれば対角線が交差する中央部や各角部などを基準点として比較することができる。また各コイル導体の断面が長楕円形や扁平な半月形のような場合には、横幅寸法、厚み寸法のそれぞれ半分となる位置などを基準点にして判断することができる。

そして、この実施の形態１においては、奇数層の絶縁体層に設けた各コイル導体と偶数層に設けた各コイル導体とを積層部の積層方向と直交する方向にずらす量については、非磁性体層の厚み寸法をＴ、ずらし量をＳとしたとき、０＜Ｓ≦２．０×Ｔとすることが好ましい。

ずらし量Ｓが０（零）の状態からわずかな量でもずらし量Ｓを設けることにより、前述した磁気結合を弱くする作用が生じ、各コイル間の磁気結合のバランスをよくする効果が生じてくる。

また、ずらし量Ｓを０（零）から大きくしていくと各コイル間の磁気結合のバランスがよりよくなっていくが、ずらし量Ｓが非絶縁体層の厚み寸法Ｔの２倍以上になると、各コイル導体間の全体の磁気結合が弱くなり好ましくない。

ずらし量Ｓのより好適な範囲は、１．６×Ｔ≦Ｓ≦１．８×Ｔとすることが望ましい。

さらに、コイル巻数が巻けるため、コモンモードノイズが侵入してきたときに、インピーダンスが高くなり、これにより、コモンモードノイズの除去能力が高いという効果を得ることができる。

上述した構成では、図２のように、積層部１５の積層方向の断面で見たときに、各コイル導体の内周から外周に向かう同じ巻き数部分において、内周から同じターン数の部分（図２では１ターンの部分）の第一のコイル導体１２ａと第二のコイル導体１３ａとを結んだ破線Ｌａと、第二のコイル導体１３ａと第三のコイル導体１４ａとを結んだ破線Ｌｂと、第一のコイル導体１２ａと第三のコイル導体１４ａとを結んだ破線Ｌｃとにより形成される三角形の形状が、正三角形に相似した形状（または巻軸を結んだ線が正三角形に相似した形状）となり、各コイル導体間を概ね同じ間隔に配置することができるため、各コイル導体間の磁気結合のバランスをよくすることができ、さらに、同じターン数部分のいずれの隣り合う３つの各コイル導体が同様に概ね同じ間隔で配置されるので、各コイルの磁気結合の強さを概ね同じにすることができるものである。

そしてこのように構成した積層部１５には、第一の非磁性体層１１ａの下方、第七の非磁性体層１１ｇの上方に、シート状に構成されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等の磁性材料からなる複数の磁性体層１７が構成されている。

なお、第一〜第七の非磁性体層１１ａ〜１１ｇ、磁性体層１７の枚数は、図１に記載の枚数に限定されない。また、磁性体層１７は無くてもよいし、磁性体層１７を他の非磁性体層と交互に積層したものとしてもよい。

また、上記した構成により、積層体１８が形成される。また、この積層体１８の両端面には、第１〜第６のコイル導体１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの端部と接続する６つの外部電極（図示せず）が設けられている。

以上ようにしてコモンモードフィルタが構成されている。

なお、本実施の形態では、各コイル導体に内形と外形の輪郭が概ね矩形状のものを用い、その矩形状の対角方向にずらしたもので説明したが、長辺方向または短辺方向のいずれか一方にずらして配置してもよく、本実施の形態と同様に磁気結合のバランスをよくする効果を得ることができる。

また、各コイル導体の形状においても、矩形状に限定されるものではなく、内形と外形の輪郭が円形、長円形、楕円形などの形状のものでもよく、本実施の形態と同様に磁気結合のバランスをよくする効果を得ることができる。

さらに、図１、図２に示す構成について、第一のコイル導体１２ａと第二のコイル導体１３ａを入れ替え、第四のコイル導体１２ｂと第五のコイル導体１３ｂを入れ替えた構成としてもよい。

（実施の形態２）
図３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３に示すように、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａを、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａと同一の第二の非磁性体層１１ｂ上において互いに平行になるように位置させ、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂを、第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂと同一の第四の非磁性体層１１ｄ上において互いに平行になるように位置させた点である。

このとき、互いに平行になるように位置する２つのコイル（第二のコイル１３、第三のコイル１４）を構成するコイル導体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂと、他のコイル（第一のコイル１２）を構成する第一、第四のコイル導体１２ａ、１２ｂとを、積層部１５の積層方向と直交する方向にずらして配置する。

なお、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａ、１３ｂと互いに平行になるように位置するコイルを、第一のコイル１２を構成する第一、第四のコイル導体１２ａ、１２ｂとしてもよい。

このような構成によって、積層部１５全体の厚みを薄くすることができる。

さらに、積層部１５の積層方向の断面で見たときに、各コイル導体の内周から外周に向かう同じ巻き数部分において、内周から同じターン数の部分の第一のコイル導体１２ａと第二のコイル導体１３ａとを結んだ線と、第二のコイル導体１３ａと第三のコイル導体１４ａとを結んだ線と、第一のコイル導体１２ａと第三のコイル導体１４ａとを結んだ線とにより形成される三角形の形状が、正三角形に相似した形状とすれば、各コイル導体間を概ね同じ間隔に配置することができるため、各コイル導体間の磁気結合のバランスをよくすることができる。また、第二のコイル導体１３ａと第三のコイル導体１４ａの間隔を調整し、第二のコイル導体１３ａと第三のコイル導体１４ａと第一のコイル導体１２ａのそれぞれの間の距離の調整が第二の非磁性体層１１ｂの厚みのみで容易に調整できるため、第一〜第三のコイル相互の磁気結合を強くできる。さらに、第四のコイル導体１２ｂ、第五のコイル導体１３ｂ、第六のコイル導体１４ｂについても同様である。

また前記磁気結合のバランスをとる一方で、差動信号伝送において、差動モードの特性インピーダンスが静電容量にも依存するため、各コイル間の静電容量のバランスをとることも重要であるが、この静電容量調整のため非磁性体層１１ｅと非磁性体層１１ｄとの誘電率を異なるものにしてもよい。

（実施の形態３）
図４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主要部の断面図である。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。図４では、第二のコイル１３として第五のコイル導体１３ｂ、第一、第三のコイル１２、１４として第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの断面を模式的に表した図面であり、各コイル導体の内周から外周に向かうときに隣接する２つの巻き数部分を示している。つまり、３線式の差動信号線路においては、第四、第五、第六のコイル導体１２ｂ、１３ｂ、１４ｂの３線が相互に磁気結合しているが、図４における断面図は、Ｎ周回目の前記３線のコイル導体断面と（Ｎ−１）周回目の前記３線のコイル導体断面を模式的に示している。

本発明の実施の形態３が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図４に示すように、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂと、各コイル導体の内周から外周に向かうときに隣接する巻き数（ターン数）部分における第一、第三のコイル１２、１４を構成する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとが、上面視で重ならないようにした点である。

このとき、上面視で第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ同士が完全に重なっているが、少なくとも上面視で重なる部分を有していればよい。

実施の形態１のような構成の場合、図４において、Ｎ周回目の第五のコイル導体１３ｂが、（Ｎ−１）周回目の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂと上面視で重なった場合、Ｎ周回目の第五のコイル導体１３ｂが、（Ｎ−１）周回目の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間で、余分な浮遊容量が増加するため、差動信号が入ってきた場合に、浮遊容量の影響が出やすい高周波領域において差動信号が劣化する可能性がある。しかし、本実施の形態３においては、Ｎ周回目のコイルと（Ｎ−１）周回目のコイルが上面視で重ならないため、不要な浮遊容量が低減され差動信号の劣化が低減される。

さらに、図４に示すように、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂと、各コイル導体の内周から外周に向かうときに隣接する巻き数（ターン数）部分における、第一、第三のコイル１２、１４を構成する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の距離Ｄａ、Ｄｂを、第一、第二、第三のコイル１２、１３、１４を構成する各コイル導体間の距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃより長くしている。

３線式の差動信号線路を考えた場合、図４に示すＮ周回目のコイルと（Ｎ−１）周回目のコイルを考えたとき、隣接する巻き数部分における第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の距離Ｄａ、Ｄｂが、各コイル導体間の距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃと同じか短くすると、第五のコイル導体１３ｂと隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の不要な浮遊容量が増加するため、第五のコイル導体１３ｂと第六のコイル導体１４ｂとの間の差動モードの特性インピーダンスに比べて、第五のコイル導体１３ｂと第四のコイル導体１２ｂの差動線路間、第五のコイル導体１３ｂと第六のコイル導体１４ｂの差動線路間の、差動モードでの特性インピーダンスが低くなり、これにより、３線間のバランスが崩れ、差動信号が劣化する可能性があった。

これに対し、本実施の形態の構成３において距離Ｄａ、Ｄｂを距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃより長くすることによって、第五のコイル導体１３ｂと隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の不要な浮遊容量をさらに低減させることができる。

さらに、図５に示すように、各コイル導体の内周から外周に向かうときに、Ｎ周回目のコイルと（Ｎ−１）周回目のコイル、（Ｎ−２）周回目のコイルを考えたときに、隣接する巻き数部分における第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ同士の間に、２つの第五のコイル導体１３ｂ同士を隣接するように、第四、第五、第六のコイル導体１２ｂ、１３ｂ、１４ｂを周回するように配置して、第五のコイル導体１３ｂと隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の不要な浮遊容量を低減するようにしてもよい。

第五のコイル導体１３ｂ同士は同電位であるため、この間に大きな不要な浮遊容量は発生せず、また、互いに隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂは、間に２つの第五のコイル導体１３ｂが位置するため、第五のコイル導体１３ｂと、隣接する巻き数部分における第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の距離が長くなり、これにより、第五のコイル導体１３ｂと隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂとの間の不要な浮遊容量を低減させることができる。同様に、（Ｎ−２）周回目のコイル配置を図５のようにすることで、第四のコイル導体１２ｂ同士、また第六のコイル導体１４ｂ同士との間の不要な浮遊容量がそれぞれ低減されることになり、差動信号の劣化を防ぐことができる。

さらに、図５に示すように隣接する巻き数部分における第五のコイル導体１３ｂ同士の距離Ｐ、第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ同士の距離Ｑａ、Ｑｂは、それぞれ絶縁性を考慮する必要がないため狭くできるため、各コイル導体間の距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃより短くすれば、上面視でコイルが形成される箇所の面積を小さくすることができるため、コイルを同一面内でより多く巻けるようになる。

これにより、第五のコイル導体１３ｂと隣接する巻き数部分の第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの不要な浮遊容量を低減し差動信号の劣化を防ぐとともに、コモンモードノイズが進入したときに巻数が多くなることでインピーダンスがより高くなり、ノイズ除去性能が向上する。

（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４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４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４が上記した本発明の実施の形態１、３と相違する点は、図６に示すように、第１〜第６のコイル導体１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを、少なくとも他のコイル導体とは互いに上面視にて重ならないようにした点である。

なお、図６は、第二のコイル１３として第五のコイル導体１３ｂ、第一、第三のコイル１２、１４として第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの断面を模式的に表した図面である。印刷工法等のよるコイル導体形成では、線幅に対して厚みが線幅より小さい場合が多く、図６において、第四、第五、第六のコイル導体１２ｂ、１３ｂ、１４ｂにおいては、このような場合を想定して図示してある。

このとき、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂと第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂとを結んだ破線Ｌａと、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂと第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂとを結んだ破線Ｌｂと、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂと第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂとを結んだ破線Ｌｃとにより形成される三角形の形状が、正三角形に相似した形状にするために、第四のコイル導体１２ｂと第五のコイル導体１３ｂとの間の距離ｔ１を、第五のコイル導体１３ｂと第六のコイル導体１４ｂとの間の距離ｔ２より大きくしている。このような構成により、各コイル間の磁気結合のバランスがとれる。

このように線幅に対して厚みが線幅より小さいコイル導体の場合、実施の形態３では、上面視で対向し重なる部分のある第四のコイル導体１２ｂと第六のコイル導体１４ｂとの間での静電容量が、互いに対向面積の少ない第四のコイル導体１２ｂと第五のコイル導体１３ｂ、あるいは第六のコイル導体１４ｂと第五のコイル導体１３ｂとの静電容量よりも大きくなるが、本実施の形態４では、上面視で第四のコイル導体１２ｂと第六のコイル導体１４ｂ、第五のコイル導体１３ｂを重ならないように配置しているため、各コイル導体間の静電容量のバランスをとることができ、差動信号の劣化を防ぐことができる。

なお図６においては、距離ｔ２＜ｔ１となっているが、静電容量調整のため、ｔ２、ｔ１の距離を形成する非磁性体層の誘電率を異なるものにしてもよい。

（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５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５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５が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図７に示すように、第一、第三のコイル１２、１４を構成する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ同士を積層方向に対向させ、この対向する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの線幅を、他のコイル導体の線幅より広くした点である。

なお、図７は、第二のコイル１３として第五のコイル導体１３ｂ、第一、第三のコイル１２、１４として第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの断面を模式的に表した図面である。

非磁性体層の厚みの生産上の薄層化に限界がある場合、対向する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ間の静電容量が減るとともに、対向する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ間の磁気結合が少し弱まることによって発生する磁束が完全にキャンセルせずに残留インダクタスが発生するため、この対向する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ間を差動信号が流れるときの差動モードの特性インピーダンスが上昇してしまい、差動信号の反射損失が発生し差動信号が劣化することになる。差動モードの特性インピーダンスを低減させるためには、対向する第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂ間の静電容量を少し大きくすることで調整でき、第四、第六のコイル導体１２ｂ、１４ｂの線幅を広くすることで前記静電容量が増え、差動モードの特性インピーダンスの整合をとることができ信号劣化を防ぐことができる。

さらに、積層部１５内のコイル導体を、第一のコイル１２を構成する第一のコイル導体１２ａ、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａ、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａからなる第１の積層部１５ａと、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂ、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂ、第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂからなる第２の積層部１５ｂに分けた場合、図８に示すように、第１の積層部１５ａと第２の積層部１５ｂの最も近接するコイル導体間の距離を、他のコイル導体間の距離より広くしてもよい。

また、図８に示すように、第１の積層部１５ａにおける第一のコイル１２を構成するコイル導体、第二のコイル１３を構成するコイル導体、第三のコイル１４を構成するコイル導体の積層順と、第２の積層部１５ｂ第一のコイル１２を構成するコイル導体、第二のコイル１３を構成するコイル導体、第三のコイル１４を構成するコイル導体の積層順を逆にしてもよい。

図８では、第１の積層部１５ａにおいて下から、第三のコイル１４を構成する第三のコイル導体１４ａ、第二のコイル１３を構成する第二のコイル導体１３ａ、第一のコイル１２を構成する第一のコイル導体１２ａの順になっているのに対し、第２の積層部１５ｂにおいて下から、第一のコイル１２を構成する第四のコイル導体１２ｂ、第二のコイル１３を構成する第五のコイル導体１３ｂ、第三のコイル１４を構成する第六のコイル導体１４ｂの順になっている。

図８に示した構成では、最も近接して対向する第一のコイル導体１２ａと第四のコイル導体１２ｂは同電位であるため、浮遊容量がほとんど発生せず、これにより、特性インピーダンスが低下するのを防止でき、差動信号の品質劣化を抑制できる。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、３線式の差動線路方式に用いられるもので、３つのコイル間でバランスよく磁気結合させることができ差動信号品質を維持し、コモンモードノイズを除去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等において有用となるものである。

１１ａ〜１１ｇ 第一の非磁性体層〜第七の非磁性体層
１２ 第一のコイル
１２ａ 第一のコイル導体
１２ｂ 第四のコイル導体
１３ 第二のコイル
１３ａ 第二のコイル導体
１３ｂ 第五のコイル導体
１４ 第三のコイル
１４ａ 第三のコイル導体
１４ｂ 第六のコイル導体
１５ 積層部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ ビア電極
１７ 磁性体層
１８ 積層体

Claims (11)

1. 複数の非磁性体層と、前記複数の非磁性体層に形成された複数のコイル導体とを備え、複数の前記コイル導体は１ターン以上の渦巻き状に形成され、各前記コイル導体の渦巻き部分の導体パターンが同じ形状に設けられており、前記コイル導体単独あるいは複数の前記コイル導体同士を電気的に接続することによって互いに独立する第一、第二、第三のコイルを構成されるものであり、前記第一のコイルを構成する前記コイル導体、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体、前記第三のコイルを構成する前記コイル導体を順に積層された積層部を形成し、前記第一、第三のコイルを構成する前記コイル導体と、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体とを、前記積層部の積層方向と直交する方向にずらして配置したことを特徴とするコモンモードノイズフィルタ。
2. 前記第二のコイルを構成する前記コイル導体を、前記第一のコイルを構成する前記コイル導体または前記第三のコイルを構成する前記コイル導体のうち一方と同一の前記非磁性体層上において互いに平行になるように位置させたことを特徴とする請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
3. 前記第一、第三のコイルを構成する各前記コイル導体と、各前記コイル導体の内周から外周に向かうときに隣接する巻き数部分における、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体との間の距離を、前記第一、第二、第三のコイルを構成する各前記コイル導体間の距離より長くした請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
4. 各前記コイル導体の内周から外周に向かうときに互いに隣接する巻き数部分における、前記第一、第第三のコイルを構成する各前記コイル導体同士の間に、前記第二のコイルを構成する２つの前記コイル導体を設けた請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
5. 前記積層部の積層方向の断面で見たときに、各前記コイル導体の内周から外周に向かう同じ巻き数部分において、前記第一、第二、第三のコイルを構成する各前記コイル導体を直線で結んでなる形状が正三角形に相似していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコモンモードノイズフィルタ。
6. 前記第一、第二、第三のコイルを構成する各前記コイル導体は、互いに上面視にて重ならないようにした請求項１〜４のいずれかに記載のコモンモードノイズフィルタ。
7. 前記近接する前記第二のコイルを構成する２つの前記コイル導体間の距離を、前記第一、第二、第三のコイルを構成する各前記コイル導体間の距離より短くした請求項４に記載のコモンモードノイズフィルタ。
8. 前記第一、第三のコイルを構成する各前記コイル導体同士を積層方向に対向させ、この対向する前記コイル導体の線幅を、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体の線幅より広くした請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
9. 前記対向する前記コイル導体間の距離を、前記第一、第二、第三のコイルを構成する他の各前記コイル導体間の距離より長くした請求項８に記載のコモンモードノイズフィルタ。
10. 前記積層部を前記第一、第二、第三のコイルを構成する前記コイル導体がそれぞれ１つのみで構成されたものとし、前記積層部を複数積層し、隣接する前記積層部の最も近接する前記コイル導体間の距離を、他の前記コイル導体間の距離より広くした請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
11. 前記積層部を前記第一、第二、第三のコイルを構成する前記コイル導体がそれぞれ１つのみで構成されたものとし、前記積層部を複数積層し、一つの前記積層部における前記第一のコイルを構成する前記コイル導体、前記第二のコイルを構成する前記コイル導体、前記第三のコイルを構成する前記コイル導体の積層順と逆の積層順とした他の前記積層部を、前記一つの前記積層部と隣接させた請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。