JP2020025046A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

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Abstract

【課題】Sdd21における反共振による信号減衰量を低減することができ、差動信号の透過性に与える影響を低減できるコモンモードチョークコイルを提供する。【解決手段】コモンモードチョークコイルは、1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることで構成されたコモンモードフィルタ部としての第1及び第2フィルタ部20,30を有する。複数の第1及び第2フィルタ部20,30の内の第1フィルタ部20は、第2フィルタ部30とは異なる共振周波数を有し、前記1次コイルと前記2次コイルとの線路長が異なっている。【選択図】図4

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルに関するものである。
近年、信号伝送インターフェースとして、USB(Universal Serial Bus)等の規格が普及し、多種多様な電子機器に用いられている。このような差動信号による信号伝送インターフェースにおいては、ノイズ対策としてコモンモードチョークコイルが用いられることがある。
コモンモードチョークコイルは、磁気結合する1次コイルと2次コイルとによってコモンモードフィルタ部が構成されている。さらに、特許文献1では、互いに共振周波数が異なる2つのコモンモードフィルタ部を直列に連結することにより、広帯域にわたってノイズを除去するコモンモードチョークコイルが提案されている。
特開2016−178278号公報
本願発明者は、特許文献1のように、互いに共振周波数の異なる2つのコモンモードフィルタ部を有するコモンモードチョークコイルでは、ディファレンシャルモード透過特性(Sdd21)において反共振が発生し、差動信号の透過性が阻害される虞があることを発見した。これは、互いに共振周波数の異なる2つのコモンモードフィルタ部を有するコモンモードチョークコイルに限られる話ではなく、コモンモードフィルタ部を複数有し、上記複数のコモンモードフィルタ部に、他のコモンモードフィルタ部とは異なる共振周波数を有するものが存在する場合にも発生する虞がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コモンモードフィルタ部を複数備え、上記複数のコモンモードフィルタ部に、他のコモンモードフィルタ部とは異なる共振周波数を有するものが存在するコモンモードチョークコイルにおいて、差動信号の透過性に与える影響を低減することにある。
本開示の一態様であるコモンモードチョークコイルは、1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることで構成されたコモンモードフィルタ部を複数有し、前記複数のコモンモードフィルタ部には、他のコモンモードフィルタ部とは異なる共振周波数を有するもの、及び、前記1次コイルと前記2次コイルとの線路長が異なるものが存在する。
この構成によれば、Sdd21における反共振による信号減衰量を低減することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記複数のコモンモードフィルタ部には、互いに共振周波数が異なる第1フィルタ部と第2フィルタ部とが存在し、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部との間では、前記1次コイル同士、前記2次コイル同士が直列に接続され、前記第2フィルタ部では、それぞれスパイラル状に巻回された複数のコイル導体が前記積層方向に沿って配列され、前記1次コイルを構成する前記複数のコイル導体の内の1つである基準1次コイル導体と、前記2次コイルを構成する前記複数のコイル導体の内の1つである基準2次コイル導体とが前記積層方向に隣接するとともに巻回方向が互いに逆となっており、前記第1フィルタ部の前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記基準1次コイル導体、前記基準2次コイル導体からの線路長をそれぞれ基準として、より遠い位置にある方を遠方側コイル、より近い位置にある方を近方側コイルとした場合に、前記遠方側コイルの線路長が、前記近方側コイルの線路長よりも長いことが好ましい。なお、本願においてスパイラル状とは、平面状に巻回された螺旋のことを意味する。
この構成によれば、Sdd21における反共振による信号減衰量をより低減することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記複数のコモンモードフィルタ部には、互いに共振周波数が異なる第1フィルタ部と第2フィルタ部とが存在し、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部との間では、前記1次コイル同士、前記2次コイル同士が直列に接続され、前記第2フィルタ部では、それぞれスパイラル状に巻回された第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体がこの順に前記積層方向に沿って配列され、前記第1フィルタ部の前記1次コイル又は前記2次コイルの一方から続いて前記第4層コイル導体、前記第2層コイル導体の順に直列に接続されるとともに、前記第1フィルタ部の前記1次コイル又は前記2次コイルの他方から続いて前記第3層コイル導体、前記第1層コイル導体の順に直列に接続されており、前記第1フィルタ部の前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記第4層コイル導体に続いて接続される方を遠方側コイル、前記第3層コイル導体に続いて接続される方を近方側コイルとした場合に、前記遠方側コイルの線路長が、前記近方側コイルの線路長よりも長いことが好ましい。
この構成によれば、Sdd21における反共振による信号減衰量をより低減することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記遠方側コイルの線路長をL1とし、前記近方側コイルの線路長をL2とした場合に、L2<L1≦1.5×L2の範囲であることが好ましい。
この構成によれば、Sdd21における反共振による信号減衰量をより低減することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記遠方側コイルでは、巻回中心側で線路長の長さが調整されることが好ましい。
この構成によれば、近方側コイルよりも線路長を長くする際に遠方側コイルの外形の大きさを変更する必要がないため、コモンモードチョークコイルの大型化を抑えることができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記遠方側コイルの内径が、前記近方側コイルの内径よりも小さいことが好ましい。
この構成によれば、近方側コイルよりも線路長を長くする際に遠方側コイルの外形の大きさを変更する必要がないため、コモンモードチョークコイルの大型化を抑えることができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記第1フィルタ部の前記1次コイル、前記2次コイルの線路長は、それぞれ前記第2フィルタ部の前記1次コイル、前記2次コイルの線路長より短いことが好ましい。
この構成によれば、第2フィルタ部よりもスペースに余裕のある第1フィルタ部において遠方側コイルの線路長を長くするため、コモンモードチョークコイルの大型化を抑えることができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記第1フィルタ部の共振周波数は、前記第2フィルタ部の共振周波数よりも高いことが好ましい。
この構成によれば、第2フィルタ部よりもスペースに余裕のある第1フィルタ部において遠方側コイルの線路長を長くするため、コモンモードチョークコイルの大型化を抑えることができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記第2フィルタ部では、前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記近方側コイルと直列に接続される方の線路長が、前記遠方側コイルと直列に接続される方の線路長よりも長いことが好ましい。
この構成によれば、第1フィルタ部で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部で低減することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記第1フィルタ部及び前記第2フィルタ部の前記1次コイルの合計線路長は、前記第1フィルタ部及び前記第2フィルタ部の前記2次コイルの合計線路長と実質的に等しいことが好ましい。
この構成によれば、第1フィルタ部で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部で相殺することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記複数のコモンモードフィルタ部では、前記1次コイル同士が直列に接続され、前記2次コイル同士が直列に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、各コモンモードフィルタ部に対する入出力端子をまとめることができ、接続が容易になる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記複数のコモンモードフィルタ部は、前記積層方向に直交する方向に配列されていることが好ましい。
この構成によれば、コモンモードフィルタ部同士の磁気結合を低減することができ、コモンモードチョークコイルの特性への悪影響を抑制することができる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、複数の絶縁層が積層された素体をさらに備え、前記複数のコモンモードフィルタ部の前記1次コイル及び前記2次コイルのそれぞれは、前記絶縁層上において巻回されたコイル導体を含むことが好ましい。
この構成によれば、各コモンモードフィルタ部を1つの素体に内蔵することができ、コモンモードチョークコイルの取扱が容易になる。
上記コモンモードチョークコイルにおいて、前記素体に形成された第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極及び第4外部電極をさらに備え、前記第1外部電極と前記第2外部電極とは、前記複数のコモンモードフィルタ部の前記1次コイルを直列に介して電気的に接続され、前記第3外部電極と前記第4外部電極とは、前記複数のコモンモードフィルタ部の前記2次コイルを直列に介して電気的に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、各コモンモードフィルタ部への入出力を第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極及び第4外部電極にまとめることができ、接続が容易になる。
本発明のコモンモードチョークコイルによれば、Sdd21における反共振による信号減衰量を低減することができ、差動信号の透過性に与える影響を低減できる。
実施形態のコモンモードチョークコイルの斜視図。 実施形態のコモンモードチョークコイルのコイル導体を示す透視斜視図。 実施形態のコモンモードチョークコイルの上面図。 実施形態のコモンモードチョークコイルの断面図。 実施形態のコモンモードチョークコイルの回路図。 実施形態のコモンモードチョークコイルのコモンモード減衰特性を示す特性図。 コモンモードチョークコイルのディファレンシャルモード透過特性を示す特性図。 線路長の長さの違いによる減衰量の変化を示す図。 変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図。 変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図。 変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図。
以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。また、構成要素の寸法比率は、実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。
図1は実施形態のコモンモードチョークコイル10の外観を示す斜視図である。図2は、コモンモードチョークコイル10の第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30を含む内部構成を示す透視斜視図である。図3は、第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30が有するコイル導体を示す上面図である。図4は、図3の4−4線における断面図である。図5は、第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の電気的接続関係を示す回路図である。
図1及び図2に示すコモンモードチョークコイル10は、素体14と、第1フィルタ部20と、第2フィルタ部30と、第1〜第4外部電極51〜54とを有し、例えば略直方体形状をなすように構成される。本実施形態のコモンモードチョークコイル10は、後述する複数のコイル導体を積層して、1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることで構成されるコモンモードフィルタ部を2つ(第1フィルタ部20、第2フィルタ部30)を有する電子部品である。コモンモードチョークコイル10では、互いに共振周波数の異なる第1フィルタ部20,第2フィルタ部30が、1次コイルと2次コイルの積層方向に直交する方向に配列された構造となっている。以下の説明では、各フィルタ部におけるコイル導体の積層方向(1次コイル、2次コイルの積層方向)を高さ方向Tdとし、高さ方向Tdに直交するフィルタ部20,30の配列方向を長さ方向Ldとし、高さ方向Td並びに長さ方向Ldと直交する方向を幅方向Wdとして説明する。また、コモンモードチョークコイル10を回路基板等に実装する際の実装面側を底面側とし、底面と逆側を天面側として説明する。また、本実施形態のコモンモードチョークコイル10の底面並びに天面は高さ方向Tdに面する構成となっている。
図1及び図2に示すように、素体14は、例えば複数の絶縁層11〜13が高さ方向Tdに積層されて構成される。絶縁層11、13は、例えばフェライト基板や金属磁性粉含有樹脂などの磁性体で構成され、絶縁層12は、例えば樹脂やガラスなどの非磁性体で構成される。そして、絶縁層11及び絶縁層13に挟まれた絶縁層12は、複数の絶縁層が積層された構成を有し、前記第1フィルタ部20、第2フィルタ部30が内蔵され、第1〜第4外部電極51〜54が形成されている。
図2〜図5に示すように、第1フィルタ部20は、高さ方向Tdに沿って配列された第1層コイル導体21と、第2層コイル導体22と、第3層コイル導体23と、第4層コイル導体24とを有する。第1〜第4層コイル導体21〜24は、底面側から天面側に向かって第1層コイル導体21、第2層コイル導体22、第3層コイル導体23、第4層コイル導体24の順で積層されている。第1〜第4層コイル導体21〜24は、それぞれ例えば絶縁層12の各絶縁層上においてスパイラル状に巻回されたCuやAgなどの金属の配線パターンで構成される。第1〜第4層コイル導体21〜24は、その周囲が絶縁層によって覆われている。
第1層コイル導体21の内周端は、絶縁層12の一部の絶縁層を高さ方向Tdに貫通する第1ビア電極25を介して第3層コイル導体23の内周端と接続される。第2層コイル導体22の内周端は、絶縁層12の一部の絶縁層を高さ方向Tdに貫通する第2ビア電極26を介して第4層コイル導体24の内周端と接続される。このように、第1フィルタ部20では、第1層コイル導体21、第1ビア電極25及び第3層コイル導体23を含む1次コイルと、第2層コイル導体22、第2ビア電極26及び第4層コイル導体24を含む2次コイルが構成されている。また、第1フィルタ部20では、1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることにより、動作時に1次コイルと2次コイルとが磁気結合する。
図3に示すように、高さ方向Tdの一方、例えば天面側から見て第1層コイル導体21と第2層コイル導体22とは、同方向、例えば外周端から内周端に向かって時計回りにスパイラル状をなすように形成されている。また、例えば天面側から見て第3層コイル導体23と第4層コイル導体24とは、同方向、例えば外周端から内周端に向かって反時計回りにスパイラル状をなすように形成されている。すなわち、第2層コイル導体22と、第3層コイル導体23とは、高さ方向Tdに隣接するとともに巻回方向が互いに逆となっている。
これにより、第1フィルタ部20において、第1層コイル導体21及び第2層コイル導体22の外周端に差動信号が入力されると、1次コイル及び2次コイルによって発生する磁束が互いに逆向きとなって打ち消し合う。したがって、第1フィルタ部20全体としては差動信号に対してインダクタンスを発生せず、差動信号はその波形を維持したまま第3層コイル導体23及び第4層コイル導体24の外周端から出力される。
一方で、第1フィルタ部20において、第1層コイル導体21及び第2層コイル導体22の外周端にコモンモードノイズが入力されると、1次コイル及び2次コイルによって発生する磁束が互いに同方向となって強め合う。したがって、第1フィルタ部20全体としてはコモンモードノイズに対して大きなインダクタンスを発生し、第3層コイル導体23及び第4層コイル導体24の外周端から出力されるコモンモードノイズは減衰する。このように、第1フィルタ部20は、積層方向に配列された1次コイルと2次コイルとが磁気結合することで構成されるコモンモードフィルタ部となっている。
図2〜図5に示すように、第2フィルタ部30は、第1フィルタ部20と同様に、高さ方向Tdに沿って配列された第1層コイル導体31と、第2層コイル導体32と、第3層コイル導体33と、第4層コイル導体34とを有する。第1〜第4層コイル導体31〜34は、底面側から天面側に向かって第1層コイル導体31、第2層コイル導体32、第3層コイル導体33、第4層コイル導体24の順で積層されている。第1〜第4層コイル導体31〜34は、それぞれ例えば絶縁層12の各絶縁層上においてスパイラル状に巻回されたCuやAgなどの金属の配線パターンで構成される。第1〜第4層コイル導体31〜34は、その周囲が絶縁層によって覆われている。
第2フィルタ部30の第1層コイル導体31は、例えば第1フィルタ部20の第1層コイル導体21と同一層、すなわち高さ方向Tdにおいて略一致するように配置される。また、第2フィルタ部30の第2層コイル導体32は、例えば第1フィルタ部20の第2層コイル導体22と同一層、すなわち高さ方向Tdにおいて略一致するように配置される。第2フィルタ部30の第3層コイル導体33は、例えば第1フィルタ部20の第3層コイル導体23と同一層、すなわち高さ方向Tdにおいて略一致するように配置される。また、第2フィルタ部30の第4層コイル導体34は、例えば第1フィルタ部20の第4層コイル導体24と同一層、すなわち高さ方向Tdにおいて略一致するように配置される。
第1層コイル導体31の内周端は、絶縁層12の一部の絶縁層を高さ方向Tdに貫通する第1ビア電極35を介して第3層コイル導体33の内周端と接続される。第2層コイル導体32の内周端は、絶縁層12の一部の絶縁層を高さ方向Tdに貫通する第2ビア電極36を介して第4層コイル導体34の内周端と接続される。このように、第2フィルタ部30では、第1層コイル導体31、第1ビア電極35及び第3層コイル導体33を含む1次コイルと、第2層コイル導体32、第2ビア電極36及び第4層コイル導体34を含む2次コイルが構成されている。また、第2フィルタ部30では、1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることにより、動作時に1次コイルと2次コイルとが磁気結合する。
図3に示すように、高さ方向Tdの一方、例えば天面側から見て第1層コイル導体31と第2層コイル導体32とは、同方向、例えば外周端から内周端に向かって時計回りにスパイラル状をなすように形成されている。また、例えば天面側から見て第3層コイル導体33と第4層コイル導体34とは、同方向、例えば外周端から内周端に向かって反時計回りにスパイラル状をなすように形成されている。すなわち、第2層コイル導体32と、第3層コイル導体33とは、高さ方向Tdに隣接するとともに巻回方向が互いに逆となっている。
これにより、第2フィルタ部30において、第1層コイル導体31及び第2層コイル導体32の外周端に差動信号が入力されると、1次コイル及び2次コイルによって発生する磁束が互いに逆向きとなって打ち消し合う。したがって、第2フィルタ部30全体としては差動信号に対してインダクタンスを発生せず、差動信号はその波形を維持したまま第3層コイル導体33及び第4層コイル導体34の外周端から出力される。
一方で、第1フィルタ部20において、第1層コイル導体31及び第2層コイル導体32の外周端にコモンモードノイズが入力されると、1次コイル及び2次コイルによって発生する磁束が互いに同方向となって強め合う。したがって、第2フィルタ部30全体としてはコモンモードノイズに対して大きなインダクタンスを発生し、第3層コイル導体33及び第4層コイル導体34の外周端から出力されるコモンモードノイズは減衰する。このように、第2フィルタ部30は、積層方向に配列された1次コイルと2次コイルとが磁気結合することで構成されるコモンモードフィルタ部となっている。
図2及び図5に示すように、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30とは、2つの中間ビア電極41,42を介して接続されている。詳しくは、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22と第2フィルタ部30の第4層コイル導体34とが中間ビア電極41を介して接続される。そして、第1フィルタ部20の第1層コイル導体21と第2フィルタ部30の第3層コイル導体33とが中間ビア電極42を介して接続される。これにより、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30との間では、1次コイル同士は直列に接続され、2次コイル同士は直列に接続されている。
図2及び図5に示すように、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24は、第1外部電極51と接続される。第2フィルタ部30の第2層コイル導体32は、第2外部電極52と接続される。つまり、本実施形態では、第1外部電極51、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24、第2ビア電極26、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22、中間ビア電極41、第2フィルタ部30の第4層コイル導体34、第2ビア電極36、第2フィルタ部30の第2層コイル導体32、第2外部電極52の順に直列接続される。すなわち、第1外部電極51と第2外部電極52とは、第1フィルタ部20の1次コイル及び第2フィルタ部30の1次コイルを直列に介して電気的に接続されている。
また、第1フィルタ部20の第3層コイル導体23は、第3外部電極53と接続される。第2フィルタ部30の第1層コイル導体31は、第4外部電極54と接続される。つまり、本実施形態では、第3外部電極53、第1フィルタ部20の第3層コイル導体23、第1ビア電極25、第1フィルタ部20の第1層コイル導体21、中間ビア電極42、第2フィルタ部30の第3層コイル導体33、第1ビア電極35、第2フィルタ部30の第1層コイル導体31、第4外部電極54の順に直列接続される。すなわち、第3外部電極53と第4外部電極54とは、第1フィルタ部20の2次コイル及び第2フィルタ部30の2次コイルを直列に介して電気的に接続されている。
図1及び図2に示すように第1〜第4外部電極51〜54は、コモンモードチョークコイル10の絶縁層12の4隅に設定されて外部に露出するように構成される。また、外部電極51〜54は、高さ方向Tdの底面側においてそれぞれに対応する底面電極55と電気的に接続される。底面電極55は、高さ方向Tdにおいて底面側に露出するように構成される。これにより、回路基板等に実装する際に底面電極55を利用して回路基板上の回路パターン等との電気的接続が可能となっている。
本実施形態では、例えば各フィルタ部20,30のコイル導体21〜24,31〜34の巻き数を各フィルタ部20,30間において異なるように構成することで、各フィルタ部20,30における1次コイル同士、2次コイル同士のインダクタンスをそれぞれ異なる値としている。その結果、第1フィルタ部20における共振周波数f1と第2フィルタ部30における共振周波数f2とが異なるように設定される。つまり、コモンモードチョークコイル10には、互いに異なる共振周波数f1,f2を有する第1フィルタ部20と第2フィルタ部30とが存在する。より具体的には、第1フィルタ部20の各層コイル導体21〜24は、第2フィルタ部30の各層コイル導体31〜34よりも巻回数が少ない構成となっている。これに伴い、第1フィルタ部20の1次コイル、2次コイルのインダクタンス値がそれぞれ、第2フィルタ部30の1次コイル、2次コイルのインダクタンス値よりも低い。そのため、図6に示すように第1フィルタ部20における共振周波数f1が第2フィルタ部30における共振周波数f2よりも高くなっている。
なお、本実施形態のコモンモードチョークコイル10は、各フィルタ部20,30の各コイル導体21〜24,31〜34が同一層において配列、すなわち高さ方向Tdに直交する方向に配列されることにより、電流印加の際に第1フィルタ部20の周りに発生する磁束と第2フィルタ部30の周りに発生する磁束とが重なりにくくなっている。これにより、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30との磁気結合を低減することができ、コモンモードチョークコイル10の特性への悪影響を抑制することができる。
ここで、一般的にコモンモードチョークコイルでは、コモンモードフィルタ部を構成する1次コイルと2次コイルとでは線路長が等しく設定される。つまり、本例のように他のコモンモードフィルタ部と異なる共振周波数を有するものが存在する複数のコモンモードフィルタ部を設ける場合には、各コモンモードフィルタ部それぞれにおける1次コイルと2次コイルの線路長は等しくされることが通常である。しかし、本願発明者は、実際にこのような構成のコモンモードチョークコイルを作成したところ、図7において1点鎖線で示すように、Sdd21において急峻な減衰(波形の落ち込み部分)、すなわち反共振が発生することを発見した。
また、本願発明者は、通常の設計思想とは異なり、コモンモードフィルタ部において、あえて1次コイルと2次コイルの線路長が異なるものが存在するようにすると、上記反共振の発生が抑制されることも発見した。例えば、本例のコモンモードチョークコイル10では、第1フィルタ部20の2次コイルの線路長が1次コイルの線路長よりも長く、このとき図7において実線で示すように、Sdd21における反共振が抑制されることを発見した。特に、コモンモードチョークコイル10では、2次コイル側の第4層コイル導体24の線路長を、1次コイル側の第1層コイル導体21、第3層コイル導体23、2次コイル側の第2層コイル導体22の線路長よりも長くしている。その結果、コモンモードチョークコイル10は、第1フィルタ部20において、2次コイルの線路長(第4層コイル導体24と第2層コイル導体22との合計線路長)が1次コイルの線路長(第1層コイル導体21と第3層コイル導体23との合計線路長)よりも長い構成となっている。換言すると、第1フィルタ部20の1次コイルと2次コイルとの内、第2フィルタ部30内で高さ方向Tdに隣接するとともに巻回方向が互いに逆となる1次コイル側の第3層コイル導体33(基準1次コイル導体)及び2次コイル側の第2層コイル導体32(基準2次コイル導体)からの線路長をそれぞれ基準として、より遠い位置にある2次コイル(第2層コイル導体22及び第4層コイル導体24)を遠方側コイル、より近い位置にある1次コイル(第1層コイル導体21及び第3層コイル導体23)を近方側とした場合に、遠方側コイルの線路長が、近方側コイルの線路長よりも長い。このような構成とすることで、Sdd21における反共振の発生をより抑制することができることが分かった。
なお、第1フィルタ部20の1次コイルと2次コイルとの内、上記巻回方向が互いに逆となる第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33のいずれかに続いて接続される方(1次コイル)を近方側コイル、第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33のいずれにも続いて接続されない方、すなわち第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33ではないコイル導体(第1層コイル導体31又は第4層コイル導体34)に続いて接続される方(2次コイル)を遠方側コイルとすることもできる。
また、第1フィルタ部20において、遠方側コイルの線路長をL1とし、近方側コイルの線路長をL2とした場合に、L2<L1≦1.5*L2の範囲に設定されることが好ましい。図8は、上記L1に対するL2の割合(%)と反共振による減衰量との関係を示す図である。図8に示すように、L1とL2を上記範囲に設定することで、L1=L2とした場合と比較してSdd21における反共振による減衰量をより抑制することができる。具体的には、減衰量を±3dB以内とすることができる。
また、図4に示すように、第1フィルタ部20の遠方側コイルでは、第4層コイル導体24の巻回中心側で他のコイル導体21〜23よりも長くなるように線路長の長さが調整されることが好ましい。すなわち、遠方側コイルの内径(第4層コイル導体24の内径)が、近方側コイルの内径(第1層コイル導体21及び第3層コイル導体23の内径)よりも小さいことが好ましい。これにより、第1〜第4層コイル導体21〜24の外形形状を略等しくすることができる。すなわち、第1フィルタ部20において、遠方側コイルの線路長を近方側コイルの線路長より長くする際に、遠方側コイルの内径側で線路長を確保することにより、遠方側コイルの外形の大きさを変更する必要がないため、コモンモードチョークコイル10の大型化を抑えることができる。
また、本例の各フィルタ部20,30は、前述したように巻回数が異なるが、1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる第1フィルタ部20の1次コイル、2次コイルの線路長は、第2フィルタ部30の1次コイル、2次コイルの線路長よりも短いことが好ましい。換言すると、1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる第1フィルタ部20の共振周波数が、第2フィルタ部30の共振周波数よりも高いことが好ましい。共振周波数が高い、すなわち巻回数が少なく、1次コイル、2次コイルの線路長が短い第1フィルタ部20は、共振周波数が低い、すなわち巻回数が多く、1次コイル、2次コイルの線路長が長い第2フィルタ部30よりもコモンモードチョークコイル10全体の外形に対して、スペースに余裕がある。このため、1次コイルと2次コイルとの線路長を異ならせる際に、第1フィルタ部20において第4層コイル導体24の線路長を他のコイル導体21〜23より長くしたとしても、コモンモードチョークコイル10の幅方向Wdや長さ方向Ld大型化の影響を少なくできる。
また、第2フィルタ部30では、1次コイルと2次コイルとの内、近方側コイルと直列に接続される方(第2層コイル導体32及び第4層コイル導体34)の線路長が、遠方側コイルと直列に接続される方(第1層コイル導体31及び第3層コイル導体33)の線路長よりも長いことが好ましい。これにより、第1フィルタ部20で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部30で低減することができる。
第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の1次コイルの合計線路長は、第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の2次コイルの合計線路長と実質的に等しいことが好ましい。これにより、第1フィルタ部20で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部30で相殺することができる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)コモンモードチョークコイル10の第1フィルタ部20では、2次コイル側の第4層コイル導体24の線路長を、1次コイル側の第1層コイル導体21、第3層コイル導体23、2次コイル側の第2層コイル導体22の線路長よりも長くすることで2次コイルの線路長を1次コイルの線路長よりも長い構成とする。これにより、Sdd21における反共振による信号減衰量を低減することができる。
(2)第1フィルタ部20の1次コイルと2次コイルとの内、積層方向に隣接するとともに巻回方向が互いに逆となる1次コイル側の第3層コイル導体33(基準1次コイル導体)及び2次コイル側の第2層コイル導体32(基準2次コイル導体)からの線路長をそれぞれ基準として、より遠い位置にある方を遠方側コイル、より近い位置にある方を近方側コイルとした場合に、前記遠方側コイルの線路長が、前記近方側コイルの線路長よりも長い。このような構成とすることでSdd21における反共振による信号減衰量をより低減できる。なお、第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33のいずれかに続いて接続される方(1次コイル)を近方側コイル、第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33のいずれにも続いて接続されない方、すなわち第2層コイル導体32及び第3層コイル導体33ではないコイル導体(第1層コイル導体31又は第4層コイル導体34)に続いて接続される方(2次コイル)を遠方側コイルとすることもできる。
(3)第1フィルタ部20において、遠方側コイルの線路長をL1とし、近方側コイルの線路長をL2とした場合に、L2<L1≦1.5×L2の範囲とすることで、L1=L2とした場合と比較してSdd21における反共振による減衰量をより抑制することができる。具体的には、減衰量を±3dB以内とすることができる。
(4)第1フィルタ部20において、遠方側コイルでは、第4層コイル導体24の巻回中心側で他のコイル導体21〜23よりも長くなるように線路長の長さが調整される。すなわち、遠方側コイルの内径(第4層コイル導体24の内径)が、近方側コイルの内径(第1層コイル導体21及び第3層コイル導体23の内径)よりも小さい。これにより、各コイル導体21〜24の外形の大きさを変更する必要がないため、コモンモードチョークコイル10の大型化を抑えることができる。
(5)1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる第1フィルタ部20の1次コイル、2次コイルの線路長は、第2フィルタ部30の1次コイル、2次コイルの線路長よりも短い。換言すると、1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる第1フィルタ部20の共振周波数が、第2フィルタ部30の共振周波数よりも高い。ここで、共振周波数が高い、すなわち巻回数が少なく、1次コイル、2次コイルの線路長が短い第1フィルタ部20は、共振周波数が低い、すなわち巻回数が多く、1次コイル、2次コイルの線路長が長い第2フィルタ部30よりもコモンモードチョークコイル10全体の外形に対して、スペースに余裕がある。1次コイルと2次コイルとの線路長を異ならせる際に、第1フィルタ部20において第4層コイル導体24の線路長を他のコイル導体21〜23より長くしたとしても、コモンモードチョークコイル10の幅方向Wdや長さ方向Ld大型化の影響を少なくできる。
(6)第2フィルタ部30では、1次コイルと2次コイルとの内、近方側コイルと直列に接続される方の線路長が、遠方側コイルと直列に接続される方の線路長よりも長い。これにより、第1フィルタ部20で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部30で低減することができる。
(7)第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の1次コイルの合計線路長は、第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の2次コイルの合計線路長と実質的に等しい。これにより、第1フィルタ部20で発生する1次コイルと2次コイルとの線路長の差異を第2フィルタ部30で相殺することができる。
(8)第1及び第2フィルタ部20,30では、1次コイル同士が直列に接続され、2次コイル同士が直列に接続されている。これにより、第1及び第2フィルタ部20,30に対する入出力端子をまとめることができ、接続が容易になる。
(9)第1及び第2フィルタ部20,30は、積層方向に直交する方向に配列されている。これにより、第1及び第2フィルタ部20,30同士の磁気結合を低減することができ、コモンモードチョークコイル10の特性への悪影響を抑制することができる。
(10)複数の絶縁層11〜13が積層された素体14を備え、第1及び第2フィルタ部20,30の1次コイル及び2次コイルのそれぞれは、絶縁層11〜13上において巻回されたコイル導体21〜24,31〜34を含む。第1及び第2フィルタ部20,30を1つの素体14に内蔵することができ、コモンモードチョークコイル10の取扱が容易になる。
(11)第1外部電極51と第2外部電極52とは、第1及び第2フィルタ部20,30の1次コイルを直列に介して電気的に接続され、第3外部電極53と第4外部電極54とは、第1及び第2フィルタ部20,30の2次コイルを直列に介して電気的に接続されている。このような構成とすることで、第1及び第2フィルタ部20,30への入出力を第1外部電極51、第2外部電極52、第3外部電極53及び第4外部電極54にまとめることができ、接続が容易になる。
(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24の線路長を同フィルタ部20内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としたが、これに限らない。
図9は、変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図であって、図2の断面に相当する断面を示している。図9に示すように、この変形例においては、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22は他のコイル導体21,23,24と比較して巻回数が多い。このように、第2層コイル導体22の線路長を同フィルタ部20内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としてもよい。また、第2層コイル導体22の線路長と第4層コイル導体24の線路長を同フィルタ部20内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としてもよい。すなわち、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30との関係においては、第1フィルタ部20の2次コイルの線路長が1次コイルの線路長より長ければ、いずれの場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
・上記実施形態では、第1フィルタ部20において1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる構成としたが、例えば第2フィルタ部30について1次コイルと2次コイルとの線路長が異なる構成であってもよい。この場合、第1フィルタ部20内で高さ方向Tdに隣接するとともに巻回方向が互いに逆となる1次コイル側の第3層コイル導体23(基準1次コイル導体)及び2次コイル側の第2層コイル導体22(基準2次コイル導体)からの線路長がそれぞれ基準となる。したがって、この場合、より遠い位置にある第2フィルタ部30のコイル導体31,33の線路長が、線路長が近い位置にあるフィルタ部30のコイル導体32,34の線路長よりも長い。以下にその一例を説明する。
図10は、変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図であって、図2の断面に相当する断面を示している。図10に示すように、第2フィルタ部30の1次コイルを構成する第1層コイル導体31の線路長を同フィルタ部30内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としてもよい。なお、第3層コイル導体33の線路長を同フィルタ部30内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としてもよい。また、第1層コイル導体31の線路長と第3層コイル導体33の線路長を同フィルタ部30内の他のコイル導体の線路長と比較して長い構成としてもよい。このような構成とすることで、第2フィルタ部30の1次コイルの線路長が2次コイルの線路長より長くなる。以上のいずれの場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。この例が示すように、本願においてコンモードフィルタ部の第1、第2とは単なる区別の便宜上に過ぎないものであって、どちらが第1、第2であってもよい。
なお、実施形態の構成と図10の変形例の構成とを組み合わせてもよい。図11は、変形例におけるコモンモードチョークコイルの断面図であって、図2の断面に相当する断面を示している。図11に示すように、第1フィルタ部20の2次コイルを構成する第4層コイル導体24の線路長を同フィルタ部20内の他のコイル導体の線路長よりも長くし、第2フィルタ部30の1次コイルを構成する第1層コイル導体31の線路長を同フィルタ部30内の他のコイル導体の線路長よりも長くする構成としてもよい。このような構成であっても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
・上記実施形態では、遠方側コイルの巻回中心側で線路長の長さが調整されたが、遠方側コイルの外径側で線路長の長さを調整してもよいし、線路長の長さは近方側コイルの一部のコイル導体(第1層コイル導体21、第3層コイル導体23など)の線路長を短くするなどによって調整してもよい。
・上記実施形態では、外部電極51、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24、第2ビア電極26、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22、中間ビア電極41、第2フィルタ部30の第4層コイル導体34、第2ビア電極36、第2フィルタ部30の第2層コイル導体32、外部電極52の順で接続したが、接続形態はこれに限らない。同様に、外部電極53、第1フィルタ部20の第3層コイル導体23、第1ビア電極25、第1フィルタ部20の第1層コイル導体21、中間ビア電極42、第2フィルタ部30の第3層コイル導体33、第1ビア電極35、第2フィルタ部30の第1層コイル導体31、外部電極54の順で接続したが、接続形態はこれに限らない。以下に、その一例を挙げる。
(例1)
例えば、外部電極51、第1フィルタ部20の第1層コイル導体21、第2ビア電極26、第1フィルタ部20の第3層コイル導体23、中間ビア電極41、第2フィルタ部30の第4層コイル導体34、第2ビア電極36、第2フィルタ部30の第2層コイル導体32、外部電極52の順で接続する。そして、外部電極53、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22、第1ビア電極25、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24、中間ビア電極42、第2フィルタ部30の第3層コイル導体33、第1ビア電極35、第2フィルタ部30の第1層コイル導体31、外部電極54の順で接続する。
(例2)
例えば、外部電極51、第1フィルタ部20の第2層コイル導体22、第2ビア電極26、第1フィルタ部20の第4層コイル導体24、中間ビア電極41、第2フィルタ部30の第4層コイル導体34、第2ビア電極36、第2フィルタ部30の第2層コイル導体32、外部電極52の順で接続する。そして、外部電極53、第1フィルタ部20の第1層コイル導体21、第1ビア電極25、第1フィルタ部20の第3層コイル導体23、中間ビア電極42、第2フィルタ部30の第3層コイル導体33、第1ビア電極35、第2フィルタ部30の第1層コイル導体31、外部電極54の順で接続する。
上記例1、例2はあくまで一部の接続形態に過ぎず、実施形態を含めてこれらの例のいずれかの第1フィルタ部20の接続形態とその他の例の第2フィルタ部30の接続形態とを組み合わせることも可能である。なお、第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30では、1次コイル同士、2次コイル同士が直列に接続されるため、上記変形に応じて、1次コイルと2次コイルは適宜入れ替わる。また、このことが示すように、本願においてコイルの1次、2次とは単なる区別の便宜上に過ぎないものであって、どちらが1次、2次であってもよい。
・上記実施形態では、積層方向について、底面側から天面側に向かって第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体の順に積層される構成であったが、天面側から底面側に向かって第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体の順に積層される構成であってもよい。
・上記実施形態では、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30において、1次コイルのコイル導体と2次コイルのコイル導体とが交互に積層された構成であったが、これに限られない。例えば、第2フィルタ部では、それぞれがスパイラル状に巻回された第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体がこの順に前記積層方向に沿って配列され、第1層コイル導体と第4層コイル導体とが直列に接続されて1次コイルを構成し、第2層コイル導体と第3層コイル導体とが直列に接続されて2次コイルを構成してもよい。なお、この場合も第1フィルタ部では、1次コイルと2次コイルの線路長が異なることが好ましい。具体的には、上記の場合の第2フィルタ部では、ビア電極の積層方向の線路長の違いに起因して、1次コイルの線路長が2次コイルの線路長よりも長くなっている。このとき、第1フィルタ部では、第2フィルタ部とは逆に2次コイルの線路長が1次コイルの線路長よりも長いことが好ましい。すなわち、この場合は、例えば、第1フィルタ部では、それぞれがスパイラル状に巻回された第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体がこの順に前記積層方向に沿って配列され、第1層コイル導体と第4層コイル導体とが直列に接続されて2次コイルを構成し、第2層コイル導体と第3層コイル導体とが直列に接続されて1次コイルを構成することが好ましい。この場合にSdd21における反共振による信号減衰量を低減することが確認できている。
・上記実施形態では、第1フィルタ部20と第2フィルタ部30とを各コイル導体21〜24,31〜34の積層方向である高さ方向Tdと直交する方向(長さLd方向)に配列する構成としたが、高さ方向Tdに第1フィルタ部と第2フィルタ部とを配列する構成を採用してもよい。この場合、各フィルタ部を上記実施形態と同様に4層構造とした場合、コイル導体が8つ積層された構造となる。
・上記実施形態では、各フィルタ部20,30の1次コイルと2次コイルをそれぞれ2つのコイル導体で構成したが、1次コイルと2次コイルをそれぞれ3つ以上のコイル導体で構成してもよい。
・上記実施形態では、外部電極51〜54並びに底面電極55を露出する構成としたが、これに限らない。例えば、外部電極51〜54を露出させず、底面電極55のみを露出させる構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、外部電極51〜54並びに底面電極55を別体で構成したが、これらを一体構成としてもよい。
・上記実施形態では、コモンモードフィルタ部は第1フィルタ部20及び第2フィルタ部30の2つであったが、3つ以上の複数のコモンモードフィルタ部を有するコモンモードチョークコイルであってもよい。この場合、複数のコモンモードフィルタ部には、他のコモンモードフィルタ部とは異なる共振周波数を有するものが少なくとも一つあればよく、当該コモンモードフィルタ部において、1次コイルと2次コイルとの線路長が異なっていてもよいし、他のコモンモードフィルタ部において、1次コイルと2次コイルとの線路長が異なっていてもよい。つまり、共振周波数が異なる組と、線路長が異なる組みが同じフィルタ部の組でも、異なるフィルタ部の組でよい。
・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
10…コモンモードチョークコイル、11〜13…絶縁層、14…素体、20…第1フィルタ部(コモンモードフィルタ部)、21…第1層コイル導体(コイル導体)、22…第2層コイル導体(コイル導体)、23…第3層コイル導体(コイル導体)、24…第4層コイル導体(コイル導体)、30…第2フィルタ部(コモンモードフィルタ部)、31…第1層コイル導体(コイル導体)、32…第2層コイル導体(コイル導体)、33…第3層コイル導体(コイル導体)、34…第4層コイル導体(コイル導体)、51…第1外部電極、52…第2外部電極、53…第3外部電極、54…第4外部電極、f1,f2…共振周波数、L1,L2…線路長。

Claims (14)

  1. 1次コイルと2次コイルとが積層方向に配列されることで構成されたコモンモードフィルタ部を複数有し、
    前記複数のコモンモードフィルタ部には、他のコモンモードフィルタ部とは異なる共振周波数を有するもの、及び、前記1次コイルと前記2次コイルとの線路長が異なるものが存在するコモンモードチョークコイル。
  2. 前記複数のコモンモードフィルタ部には、互いに共振周波数が異なる第1フィルタ部と第2フィルタ部とが存在し、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部との間では、前記1次コイル同士、前記2次コイル同士が直列に接続され、
    前記第2フィルタ部では、それぞれスパイラル状に巻回された複数のコイル導体が前記積層方向に沿って配列され、前記1次コイルを構成する前記複数のコイル導体の内の1つである基準1次コイル導体と、前記2次コイルを構成する前記複数のコイル導体の内の1つである基準2次コイル導体とが前記積層方向に隣接するとともに巻回方向が互いに逆となっており、
    前記第1フィルタ部の前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記基準1次コイル導体、前記基準2次コイル導体からの線路長をそれぞれ基準として、より遠い位置にある方を遠方側コイル、より近い位置にある方を近方側コイルとした場合に、前記遠方側コイルの線路長が、前記近方側コイルの線路長よりも長い請求項1に記載のコモンモードチョークコイル。
  3. 前記複数のコモンモードフィルタ部には、互いに共振周波数が異なる第1フィルタ部と第2フィルタ部とが存在し、前記第1フィルタ部と前記第2フィルタ部との間では、前記1次コイル同士、前記2次コイル同士が直列に接続され、
    前記第2フィルタ部では、それぞれスパイラル状に巻回された第1層コイル導体、第2層コイル導体、第3層コイル導体、第4層コイル導体がこの順に前記積層方向に沿って配列され、前記第1フィルタ部の前記1次コイル又は前記2次コイルの一方から続いて前記第4層コイル導体、前記第2層コイル導体の順に直列に接続されるとともに、前記第1フィルタ部の前記1次コイル又は前記2次コイルの他方から続いて前記第3層コイル導体、前記第1層コイル導体の順に直列に接続されており、
    前記第1フィルタ部の前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記第4層コイル導体に続いて接続される方を遠方側コイル、前記第3層コイル導体に続いて接続される方を近方側コイルとした場合に、前記遠方側コイルの線路長が、前記近方側コイルの線路長よりも長い請求項1又は2に記載のコモンモードチョークコイル。
  4. 前記遠方側コイルの線路長をL1とし、前記近方側コイルの線路長をL2とした場合に、L2<L1≦1.5×L2の範囲である請求項2又は3に記載のコモンモードチョークコイル。
  5. 前記遠方側コイルでは、巻回中心側で線路長の長さが調整される請求項2〜4のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  6. 前記遠方側コイルの内径が、前記近方側コイルの内径よりも小さい請求項2〜5のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  7. 前記第1フィルタ部の前記1次コイル、前記2次コイルの線路長は、それぞれ前記第2フィルタ部の前記1次コイル、前記2次コイルの線路長より短い請求項2〜6のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  8. 前記第1フィルタ部の共振周波数は、前記第2フィルタ部の共振周波数よりも高い請求項2〜7のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  9. 前記第2フィルタ部では、前記1次コイルと前記2次コイルとの内、前記近方側コイルと直列に接続される方の線路長が、前記遠方側コイルと直列に接続される方の線路長よりも長い請求項2〜8のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  10. 前記第1フィルタ部及び前記第2フィルタ部の前記1次コイルの合計線路長は、前記第1フィルタ部及び前記第2フィルタ部の前記2次コイルの合計線路長と実質的に等しい請求項2〜9のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  11. 前記複数のコモンモードフィルタ部では、前記1次コイル同士が直列に接続され、前記2次コイル同士が直列に接続されている請求項1〜10のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  12. 前記複数のコモンモードフィルタ部は、前記積層方向に直交する方向に配列されている請求項1〜11のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  13. 複数の絶縁層が積層された素体をさらに備え、
    前記複数のコモンモードフィルタ部の前記1次コイル及び前記2次コイルのそれぞれは、前記絶縁層上において巻回されたコイル導体を含む請求項1〜12のいずれか1項に記載のコモンモードチョークコイル。
  14. 前記素体に形成された第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極及び第4外部電極をさらに備え、
    前記第1外部電極と前記第2外部電極とは、前記複数のコモンモードフィルタ部の前記1次コイルを直列に介して電気的に接続され、前記第3外部電極と前記第4外部電極とは、前記複数のコモンモードフィルタ部の前記2次コイルを直列に介して電気的に接続されている請求項13に記載のコモンモードチョークコイル。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102333080B1 (ko) * 2019-12-24 2021-12-01 삼성전기주식회사 코일 부품
CN112185670A (zh) * 2020-09-25 2021-01-05 横店集团东磁股份有限公司 一种共模电感及其制备方法
KR20220074109A (ko) * 2020-11-27 2022-06-03 삼성전기주식회사 코일 부품
CN114362114B (zh) * 2021-12-13 2024-06-14 裕太微电子股份有限公司 以太网物理层芯片的接口浪涌保护电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008198863A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Fdk Corp 積層型コモンモードチョークコイル
JP2014107435A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Tdk Corp コモンモードフィルタ
WO2016079903A1 (ja) * 2014-11-18 2016-05-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 コモンモードノイズフィルタ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008252121A (ja) * 2008-06-09 2008-10-16 Tdk Corp コモンモードチョークコイル
JP2011129996A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Murata Mfg Co Ltd ノイズフィルタ部品,ノイズフィルタ構造及びノイズフィルタ部品の使用方法
JP5488566B2 (ja) * 2011-10-28 2014-05-14 Tdk株式会社 コモンモードフィルタ
JP6303123B2 (ja) * 2013-06-21 2018-04-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 コモンモードノイズフィルタ
WO2015005161A1 (ja) * 2013-07-11 2015-01-15 株式会社村田製作所 電子部品
CN204425289U (zh) * 2014-11-05 2015-06-24 松下知识产权经营株式会社 共模噪声滤波器
US9899985B2 (en) * 2015-03-18 2018-02-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Common mode filter
KR101825695B1 (ko) * 2016-05-16 2018-02-05 주식회사 모다이노칩 회로 보호 소자
JP2018046081A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 コモンモードノイズフィルタ
JP6743836B2 (ja) * 2018-02-07 2020-08-19 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008198863A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Fdk Corp 積層型コモンモードチョークコイル
JP2014107435A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Tdk Corp コモンモードフィルタ
WO2016079903A1 (ja) * 2014-11-18 2016-05-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 コモンモードノイズフィルタ

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