JP2016201502A - Common noise filter - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a small and thin common mode noise filter used in various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals.
従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図3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。
A conventional common mode noise filter of this type has a plurality of
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。
As a prior art document related to the invention of this application, for example,
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。また、第1のコイル2と第2のコイル3においては隣り合う箇所が1箇所、第2のコイル3と第3のコイル4においては隣り合う箇所が1箇所しかないため、磁気結合が小さくなり、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができず、その結果、コモンモードノイズの除去特性が低くなっていた。
In the above-described conventional common mode noise filter, since the
これに対し、図4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。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the coil conductor 2a constituting the
しかし、この場合、第1のコイル2と第3のコイル4とは、隣り合う箇所が1箇所しかないため、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いという課題を有する。
However, in this case, since the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a common mode noise filter that can be magnetically coupled between three coils in a balanced manner.
上記目的を解決するために本発明は、上から順に積層された第1、第2の絶縁体層と、前記第1、第2の絶縁層に形成された渦巻状のコイル導体とを備え、前記コイル導体を複数電気的に接続することによって互いに独立する第1〜第3のコイルを形成し、前記第1の絶縁体層に前記第1のコイルを構成する前記コイル導体、前記第2のコイルを構成する前記コイル導体、前記第3のコイルを構成する前記コイル導体を順に配置し、前記第2の絶縁体層に前記第2のコイルを構成する前記コイル導体、前記第3のコイルを構成する前記コイル導体、前記第1のコイルを構成する前記コイル導体を順に配置し、さらに、隣り合う前記絶縁体層に形成された前記第1のコイルを構成する前記コイル導体と前記第2のコイルを構成する前記コイル導体、前記第2のコイルを構成する前記コイル導体と前記第3のコイルを構成する前記コイル導体、前記第3のコイルを構成する前記コイル導体と前記第1のコイルを構成する前記コイル導体とをそれぞれ少なくともその一部が上面視で重なるようにした構成としている。 In order to solve the above-mentioned object, the present invention comprises first and second insulator layers stacked in order from above, and spiral coil conductors formed on the first and second insulation layers, A plurality of the coil conductors are electrically connected to form first to third coils that are independent from each other, the coil conductors constituting the first coil in the first insulator layer, the second coils The coil conductor constituting the coil and the coil conductor constituting the third coil are arranged in order, and the coil conductor constituting the second coil and the third coil are arranged on the second insulator layer. The coil conductors constituting the first coil and the coil conductors constituting the first coil are arranged in order, and the coil conductors constituting the first coil formed in the adjacent insulator layer and the second coil conductors. The coil conductor constituting the coil The coil conductor that constitutes the second coil, the coil conductor that constitutes the third coil, the coil conductor that constitutes the third coil, and the coil conductor that constitutes the first coil Each of them is configured such that at least a part thereof overlaps in a top view.
本発明のコモンモードノイズフィルタは、第1のコイルを構成するコイル導体と第2のコイルを構成するコイル導体は、上下方向と横方向で隣り合い、第2のコイルを構成するコイル導体と第3のコイルを構成するコイル導体は、上下方向と横方向で隣り合い、第3のコイルを構成するコイル導体と第1のコイルを構成するコイル導体は、上下方向と横方向で隣り合うことになるため、3つのコイル間でほぼバランスよく磁気結合させることができるという効果を奏するものである。 In the common mode noise filter of the present invention, the coil conductor constituting the first coil and the coil conductor constituting the second coil are adjacent to each other in the vertical direction and the horizontal direction, and the coil conductor constituting the second coil is The coil conductor constituting the third coil is adjacent in the vertical direction and the horizontal direction, and the coil conductor constituting the third coil and the coil conductor constituting the first coil are adjacent in the vertical direction and the horizontal direction. As a result, the magnetic coupling between the three coils can be achieved in a substantially balanced manner.
(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である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a common mode noise filter according to
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、上から順に積層された第1の絶縁体層11、第2の絶縁体層12と、前記第1の絶縁体層11に形成された渦巻状の第1のコイル導体13a、第2のコイル導体14a、第3のコイル導体15aと、第2の絶縁体層12に形成された渦巻状の第4のコイル導体13b、第5のコイル導体14b、第6のコイル導体15bとを備え、第1のコイル導体13aと第4のコイル導体13b、第2のコイル導体14aと第5のコイル導体14b、第3のコイル導体15aと第6のコイル導体15bとをそれぞれ電気的に接続することによって互いに独立する第1のコイル13、第2のコイル14、第3のコイル15を形成している。
As shown in FIG. 1, the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a first insulator layer 11, a second insulator layer 12, and the first insulator that are sequentially stacked from the top. A spiral first coil conductor 13a, a second coil conductor 14a, a third coil conductor 15a formed on the layer 11, and a spiral fourth coil conductor formed on the second insulator layer 12 13b, a fifth coil conductor 14b, a sixth coil conductor 15b, a first coil conductor 13a, a fourth coil conductor 13b, a second coil conductor 14a, a fifth coil conductor 14b, and a third coil conductor 13b. The coil conductor 15a and the sixth coil conductor 15b are electrically connected to each other to form the
上記構成において、前記第1、第2の絶縁体層11、12は、ビア電極用絶縁体層16を介して互いに隣り合うように積層されている。この第1、第2の絶縁体層11、12、ビア電極用絶縁体層16は、シート状に構成されたCu−Znフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料またはNi−Cu−Znフェライト等の磁性材料で構成されている。そして、第1の絶縁体層11の下方に第2の絶縁体層12が位置している。 In the above-described configuration, the first and second insulator layers 11 and 12 are stacked so as to be adjacent to each other via the via electrode insulator layer 16. The first and second insulator layers 11 and 12 and the via electrode insulator layer 16 are made of a non-magnetic material such as Cu-Zn ferrite, glass ceramic or Ni-Cu-Zn ferrite formed in a sheet shape. It is made of magnetic material. The second insulator layer 12 is located below the first insulator layer 11.
また、前記第1のコイル導体13a、第2のコイル導体14a、第3のコイル導体15aは、それぞれ第1の絶縁体層11に1個ずつ形成され、前記第4のコイル導体13b、第5のコイル導体14b、第6のコイル導体15bは、それぞれ第2の絶縁体層12に1個ずつ形成されている。さらに、この第1、第2の絶縁体層11、12に銀等の導電材料を、1ターン以上または1ターン未満の渦巻状にめっきまたは印刷することにより 第1〜第6のコイル導体13a、13b、14a、14b、15a、15bが構成されている。 The first coil conductor 13a, the second coil conductor 14a, and the third coil conductor 15a are respectively formed on the first insulator layer 11, and the fourth coil conductor 13b and the fifth coil conductor 15a are formed. One coil conductor 14b and one sixth coil conductor 15b are formed on the second insulator layer 12 one by one. Furthermore, by plating or printing a conductive material such as silver on the first and second insulator layers 11 and 12 in a spiral shape of one turn or more or less than one turn, the first to sixth coil conductors 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b are configured.
そしてまた、第1のコイル13は第1のコイル導体13aと第4のコイル導体13bとで構成され、第2のコイル14は第2のコイル導体14aと第5のコイル導体14bとで構成され、第3のコイル15は第3のコイル導体15aと第6のコイル導体15bとで構成されている。
The
さらに、第1のコイル13を構成する第1のコイル導体13aと第4のコイル導体13bは、第1の絶縁体層11およびビア電極用絶縁体層16に形成されたビア電極13cと、ビア電極用絶縁体層16に形成された引回用導体13dを介して電気的に接続されている。同様に、第2のコイル14を構成する第2のコイル導体14aと第5のコイル導体14bは、第1の絶縁体層11およびビア電極用絶縁体層16に形成されたビア電極14cと、ビア電極用絶縁体層16に形成された引回用導体14dを介して電気的に接続されている。そして、第3のコイル15を構成する第3のコイル導体15aと第6のコイル導体15bは、第1の絶縁体層11およびビア電極用絶縁体層16に形成されたビア電極15cと、ビア電極用絶縁体層16に形成された引回用導体15dを介して電気的に接続されている。
Further, the first coil conductor 13a and the fourth coil conductor 13b constituting the
このような構成によって、3つの独立した第1のコイル13、第2のコイル14、第3のコイル15が設けられ、第1のコイル13と第2のコイル14、第2のコイル14と第3のコイル15、第3のコイル15と第1のコイル13がそれぞれ互いに磁気結合する。
With such a configuration, three independent
このとき、引回用導体13d、14d、15dはそれぞれ第1〜第3のコイル13、14、15の一部を構成する。なお、ビア電極用絶縁体層16は、第1の絶縁体層11の上面に形成してもよい。
At this time, the routing conductors 13d, 14d, and 15d constitute part of the first to
そして、第1の絶縁体層11において、第1のコイル導体13a、第2のコイル導体14a、第3のコイル導体15aが、第1、第2の絶縁体層11、12の長手方向の一端部から他端部に向かって順に(紙面左から順に)配置され、かつ互いに短絡しないように設けられている。すなわち、一つのコイル導体の内側に他のコイル導体は配置されない。また、渦巻き方向は、上面視にて各導体が同じ方向となっている。 In the first insulator layer 11, the first coil conductor 13 a, the second coil conductor 14 a, and the third coil conductor 15 a are connected to one end in the longitudinal direction of the first and second insulator layers 11 and 12. Are arranged in order from the section toward the other end section (in order from the left side of the page), and are provided so as not to short-circuit each other. That is, no other coil conductor is arranged inside one coil conductor. The spiral direction is the same for each conductor in a top view.
さらに、同様に第2の絶縁体層12において、第5のコイル導体14b、第6のコイル導体15b、第4のコイル導体13bが、第1、第2の絶縁体層11、12の長手方向の一端部から他端部に向かって順に(紙面左から順に)配置され、かつ互いに短絡しないように設けられている。すなわち、一つのコイル導体の内側に他のコイル導体は配置されない。また、渦巻き方向は、上面視にて各導体が同じ方向となっている。 Similarly, in the second insulator layer 12, the fifth coil conductor 14b, the sixth coil conductor 15b, and the fourth coil conductor 13b are arranged in the longitudinal direction of the first and second insulator layers 11 and 12, respectively. Are arranged in order from one end portion to the other end portion (in order from the left side of the drawing), and are provided so as not to short-circuit each other. That is, no other coil conductor is arranged inside one coil conductor. The spiral direction is the same for each conductor in a top view.
上記の構成によって、第1の絶縁体層11に形成された第1のコイル導体13aと第2の絶縁体層12に形成された第5のコイル導体14bが、第1の絶縁体層11に形成された第2のコイル導体14aと第2の絶縁体層12に形成された第6のコイル導体15bが、第1の絶縁体層11に形成された第3のコイル導体15aと第2の絶縁体層12に形成された第4のコイル導体13bが、それぞれ上面視で引出部を除いた主要部の少なくともその一部が重なっている。 With the above configuration, the first coil conductor 13 a formed on the first insulator layer 11 and the fifth coil conductor 14 b formed on the second insulator layer 12 are formed on the first insulator layer 11. The formed second coil conductor 14a and the sixth coil conductor 15b formed on the second insulator layer 12 are connected to the third coil conductor 15a formed on the first insulator layer 11 and the second coil conductor 15b. In the fourth coil conductor 13b formed on the insulator layer 12, at least a part of the main part excluding the lead part overlaps in a top view.
したがって、第1のコイル13を構成する第1のコイル導体13aと第2のコイル14を構成する第5のコイル導体14bが上下方向で隣り合い、第2のコイル14を構成する第2のコイル導体14aと第3のコイル15を構成する第6のコイル導体15bが上下方向で隣り合い、第3のコイル15を構成する第3のコイル導体15aと第1のコイル13を構成する第4のコイル導体13bが上下方向で隣り合う。
Therefore, the first coil conductor 13 a constituting the
すなわち、第1、第2の絶縁体層11、12の長手方向において、一端部側で第1のコイル13と第2のコイル14が上下で隣り合い、中央部で第2のコイル14と第3のコイル15が上下で隣り合い、他端部側で第3のコイル15と第1のコイル13が上下で隣り合う。
That is, in the longitudinal direction of the first and second insulator layers 11 and 12, the
そしてさらに、第2の絶縁体層12の下方に、引出導体用絶縁体層17が形成され、第2の絶縁体層12に形成された第4〜第6のコイル導体13b、14b、15bと、それぞれビア電極13c、14c、15cを介して接続された引出導体13e、14e、15eが設けられている。このとき、引出導体13e、14e、15eはそれぞれ第1〜第3のコイル13、14、15の一部を構成する。
Further, an
なお、必要に応じて他の絶縁体層を第1の絶縁体層11、引出導体用絶縁体層17の上面、下面に積層し、これらの構成により、積層体(図示せず)が形成される。また、この積層体の両端面には、第1〜第3のコイル導体13a、14a、15aの端部、引出導体13e、14e、15eの端部と接続する6つの外部電極(図示せず)が設けられる。
If necessary, another insulator layer is laminated on the upper and lower surfaces of the first insulator layer 11 and the lead
さらに、第1、第2の絶縁体層11、12、ビア電極用絶縁体層16、引出導体用絶縁体層17は、すべて非磁性材料で構成してもよいし、磁性材料で構成してもよいし、これらの組合せであってもよい。
Further, the first and second insulator layers 11 and 12, the via electrode insulator layer 16, and the lead
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のコイル13を構成する第1、第4のコイル導体13a、13bと第2のコイル14を構成する第2、第5のコイル導体14a、14bは、上下方向(積層方向)と横方向の2箇所で隣り合い、第2のコイル14を構成する第2、第5のコイル導体14a、14bと第3のコイル15を構成する第3、第6のコイル導体15a、15bは、上下方向と2箇所の横方向で計3箇所で隣り合い、第3のコイル15を構成する第3、第6のコイル導体15a、15bと第1のコイル13を構成する第1、第4のコイル導体13a、13bは、上下方向と横方向の2箇所で隣り合うことになるため、3つのコイル間でほぼバランスよく磁気結合させることができるという効果が得られるものである。
As described above, in the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention, the first and fourth coil conductors 13a and 13b constituting the
ここで、横方向で隣り合うコイル導体同士の結合よりも、上下方向で隣り合うコイル導体同士の結合の方が大きいため、3つのコイル間の実質的な磁気結合は略等しくなる。 Here, since the coupling between the coil conductors adjacent in the vertical direction is larger than the coupling between the coil conductors adjacent in the horizontal direction, the substantial magnetic coupling between the three coils is substantially equal.
また、第1〜第3のコイル13、14、15の導体長が略等しくするのが好ましく、このためには、引回用導体13d、14d、15d、引出導体13e、14e、15eの長さを適宜調整すればよい。
Further, it is preferable that the conductor lengths of the first to
(実施の形態2)
図2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。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is an exploded perspective view of the common mode noise filter according to
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2に示すように、第2の絶縁体層12と引出導体用絶縁体層17の間に第3の絶縁体層18をさらに設け、第3の絶縁体層18において、第3のコイル15を構成する第9のコイル導体15f、第1のコイル13を構成する第7のコイル導体13f、第2のコイル14を構成する第8のコイル導体14fを、第3の絶縁体層18の長手方向の一端部から他端部に向かって順に(紙面左から順に)配置した点である。なお、第3の絶縁体層18においても、一つのコイル導体の内側に他のコイル導体は配置されず、渦巻き方向は上面視にて各導体が同じ方向となっている。
As shown in FIG. 2, the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment of the present invention in that there is a third gap between the second insulator layer 12 and the
このとき、第2の絶縁体層12に形成された第5のコイル導体14bと第3の絶縁体層18に形成された第9のコイル導体15fが、第2の絶縁体層12に形成された第6のコイル導体15bと第3の絶縁体層18に形成された第7のコイル導体13fが、第2の絶縁体層12に形成された第4のコイル導体13bと第3の絶縁体層18に形成された第8のコイル導体14fが、それぞれ上面視で引出部を除いた主要部が重なっている。 At this time, the fifth coil conductor 14b formed on the second insulator layer 12 and the ninth coil conductor 15f formed on the third insulator layer 18 are formed on the second insulator layer 12. The sixth coil conductor 15b and the seventh coil conductor 13f formed on the third insulator layer 18 are replaced with the fourth coil conductor 13b and the third insulator formed on the second insulator layer 12, respectively. The eighth coil conductors 14f formed on the layer 18 are overlapped with main portions excluding the lead portions in a top view.
すなわち、第1のコイル13を構成する第4のコイル導体13bと第2のコイル14を構成する第8のコイル導体14fが上下方向で隣り合い、第2のコイル14を構成する第5のコイル導体14bと第3のコイル15を構成する第9のコイル導体15fが上下方向で隣り合い、第3のコイル15を構成する第6のコイル導体15bと第1のコイル13を構成する第7のコイル導体13fが上下方向で隣り合う。
That is, the fourth coil conductor 13b constituting the
さらに、第2、第3の絶縁体層12、18は、他のビア電極用絶縁体層16を介して互いに隣り合うように積層されている。そして、この他のビア電極用絶縁体層16にも、第1〜第3のコイル13、14、15それぞれの一部を構成する引回用導体13d、14d、15dが形成される。なお、他のビア電極用絶縁体層16は、引出電極用絶縁体層17の下面に形成してもよい。
Further, the second and third insulator layers 12 and 18 are laminated so as to be adjacent to each other via another via electrode insulator layer 16. The other via-electrode insulator layers 16 are also provided with routing conductors 13d, 14d, and 15d that constitute parts of the first to
さらに、他のビア電極用絶縁体層16に、ビア電極13c、14c、15cが設けられ、他のビア電極用絶縁体層16の引回用導体13d、14d、15dおよびビア電極13c、14c、15を介して、第1のコイル13を構成する第4のコイル導体13bと第7のコイル導体13fが、第2のコイル14を構成する第5のコイル導体14bと第8のコイル導体14fが、第3のコイル15を構成する第6のコイル導体15bと第9のコイル導体15fがそれぞれ電気的に接続されている。
Furthermore, via electrodes 13c, 14c, 15c are provided on the other via electrode insulator layer 16, and the routing conductors 13d, 14d, 15d and via electrodes 13c, 14c of the other via electrode insulator layer 16 are provided. 15, the fourth coil conductor 13 b and the seventh coil conductor 13 f constituting the
上記のような構成よって、第1、第2、第3の絶縁体層11、12、18の長手方向において、一端部側で第1のコイル13、第2のコイル14、第3のコイルの順に上から配置され、中央部で第2のコイル14、第3のコイル15、第1のコイル13の順に上から配置され、他端部側で第3のコイル15、第1のコイル13、第2のコイル14の順に上から配置される。
With the configuration as described above, the
上記の構成により、第1のコイル13を構成する第1、第4、第7のコイル導体13a、13b、13fと第2のコイル14を構成する第2、第5、第8のコイル導体14a、14b、14fは、上下方向の2箇所と横方向の2箇所で合計4箇所で隣り合い、第2のコイル14を構成する第2、第5、第8のコイル導体14a、14b、14fと第3のコイル15を構成する第3、第6、第9のコイル導体15a、15b、15fは、上下方向の2箇所と横方向の2箇所で合計4箇所で隣り合い、第3のコイル15を構成する第3、第6、第9のコイル導体15a、15b、15fと第1のコイル13を構成する第1、第4、第7のコイル導体13a、13b、13fは、上下方向の2箇所と横方向の2箇所で合計4箇所で隣り合うことになるため、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。
With the above configuration, the first, fourth, and seventh coil conductors 13a, 13b, and 13f that constitute the
ここで、各コイル13、14、15において、横方向で隣り合うコイル導体同士の数と、上下方向で隣り合うコイル導体同士の数は等しいため、3つのコイル間の磁気結合は略等しい。
Here, in each of the
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、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。 The common mode noise filter according to the present invention has an effect that it can be magnetically coupled between the three coils in a well-balanced manner, and is particularly small and thin for use in digital devices, AV devices, information communication terminals, and the like. This is useful in common mode noise filters and the like.
11 第1の絶縁体層
12 第2の絶縁体層
13 第1のコイル
13a 第1のコイル導体
13b 第4のコイル導体
13f 第7のコイル導体
14 第2のコイル
14a 第2のコイル導体
14b 第5のコイル導体
14f 第8のコイル導体
15 第3のコイル
15a 第3のコイル導体
15b 第6のコイル導体
15f 第9のコイル導体
18 第3の絶縁体層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st insulator layer 12
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