JP2023047891A - 積層型結合コイル部品及びこれを備える回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の高さを抑えつつ、所望の結合係数を得ることが可能な積層型結合コイル部品を提供する。
【解決手段】積層型結合コイル部品１は、スパイラルコイル１１～１３を含む導体層Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５と、スパイラルコイル２１～２３を含む導体層Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６と、互いに異なる平面位置に設けられたスパイラルコイル３１，４１を含む導体層Ｌ７とを有する。スパイラルコイル１１～１３，２１～２３は積層方向から見て互いに重なる。スパイラルコイル１１～１３，３１は端子電極Ｅ１，Ｅ２間に直列に接続され、スパイラルコイル２１～２３，４１は端子電極Ｅ４，Ｅ３間に直列に接続される。これにより、結合係数を調整できることから、部品の高さを抑えつつ、所望の結合係数を得ることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の導体層が積層された構造を有する積層型結合コイル部品及びこれを備える回路基板に関する。

特許文献１には、複数の導体層が積層された構造を有する積層型結合コイル部品が開示されている。特許文献１に開示された積層型結合コイル部品は４層の導体層を有し、一方のラインに接続されるスパイラルコイルと他方のラインに接続されるスパイラルコイルが交互に積層された構造を有している。これにより、一対のライン間において強い磁気結合を得ることが可能となる。

特開２０１７－１７４８８８号公報

しかしながら、積層型結合コイル部品を不要な帯域のノイズを除去するためのＬＣフィルタに使用する場合、求められる周波数特性に応じて必要な結合係数が異なり、場合によっては、結合係数をある程度低減させる必要がある。結合係数を低減させる方法としては、一方のラインに接続されるスパイラルコイルと他方のラインに接続されるスパイラルコイルの距離を拡大する方法が挙げられるが、この場合、部品の高さが増大するという問題があった。

したがって、本発明は、部品の高さを抑えつつ、所望の結合係数を得ることが可能な積層型結合コイル部品及びこれを備える回路基板を提供することを目的とする。

本発明による積層型結合コイル部品は、積層された複数の導体層が埋め込まれた素体と、素体の表面に形成された第１乃至第４の端子電極とを備え、複数の導体層は、第１のスパイラルコイルを含む第１の導体層と、第２のスパイラルコイルを含む第２の導体層と、互いに異なる平面位置に設けられた第３及び第４のスパイラルコイルを含む第３の導体層とを含み、第１及び第２のスパイラルコイルは積層方向から見て互いに重なり、第１及び第３のスパイラルコイルは、第１の端子電極と第２の端子電極の間に直列に接続され、第２及び第４のスパイラルコイルは、第４の端子電極と第３の端子電極の間に直列に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２の導体層の層数と第３の導体層の層数によって結合係数を調整できることから、部品の高さを抑えつつ、所望の結合係数を得ることが可能となる。

本発明において、第１及び第２の導体層は交互に複数積層されていても構わない。これによれば、第１のスパイラルコイルと第２のスパイラルコイルの結合を高めることが可能となる。

本発明において、第３の導体層が複数積層されていても構わない。これによれば、結合係数を減少させることが可能となる。この場合、複数の第３の導体層のうち少なくとも２つに形成された第３のスパイラルコイルは互いに並列に接続され、複数の第３の導体層のうち少なくとも２つに形成された第４のスパイラルコイルは互いに並列に接続されても構わない。これによれば、第１又は第２の導体層の層数が奇数であり、第３の導体層の層数が偶数であっても、第３及び第４のスパイラルコイルの外周端を第２及び第３の端子電極に接続することが可能となる。

本発明において、第１のスパイラルコイルは、第１の端子電極から第２の端子電極に向かって第１の方向に巻回され、第２のスパイラルコイルは、第４の端子電極から第３の端子電極に向かって第１の方向とは逆の第２の方向に巻回されていても構わない。これによれば、第１及び第４の端子電極に入力される差動信号成分を遮断し、第１及び第４の端子電極に入力されるコモンモードノイズ成分を通過させることが可能となる。この場合、第３のスパイラルコイルは、第１の端子電極から第２の端子電極に向かって第１の方向に巻回され、第４のスパイラルコイルは、第４の端子電極から第３の端子電極に向かって第２の方向に巻回されていても構わない。これによれば、第３の導体層によって結合係数をより弱めることが可能となる。

本発明による回路基板は、第１及び第２の信号ラインとグランドパターンを有する基板と、基板に実装された上記の積層型結合コイル部品とを備え、積層型結合コイル部品の第１及び第４の端子電極は、それぞれ第１及び第２の信号ラインに接続され、積層型結合コイル部品の第２及び第３の端子電極は、キャパシタを介してグランドパターンに共通に接続されることを特徴とする。これによれば、第１及び第２の信号ラインに伝送される差動信号成分を減衰させることなく、コモンモードノイズ成分をグランドパターンに流すことが可能となる。

このように、本発明によれば、部品の高さを抑えつつ、所望の結合係数を得ることが可能な積層型結合コイル部品及びこれを備える回路基板を提供することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態による積層型結合コイル部品１の外観を示す略斜視図である。 図２は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第１の例を説明するための展開図である。 図３は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第１の例を説明するための断面図である。 図４は、第１の例による積層型結合コイル部品１の等価回路図である。 図５は、積層型結合コイル部品１を搭載した回路基板４の回路図である。 図６は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第２の例を説明するための展開図である。 図７は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第２の例を説明するための断面図である。 図８は、第２の例による積層型結合コイル部品１の等価回路図である。 図９は、図７に示すパターン形状の第１の変形例を説明するための断面図である。 図１０は、図７に示すパターン形状の第２の変形例を説明するための断面図である。 図１１は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第３の例を説明するための展開図である。 図１２は、素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第３の例を説明するための断面図である。 図１３は、第３の例による積層型結合コイル部品１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形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による積層型結合コイル部品１の外観を示す略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態による積層型結合コイル部品１は、素体２と、素体２の表面に形成された端子電極Ｅ１～Ｅ４とを備えている。後述するように、素体２の内部においては複数の導体層が積層されており、各導体層にスパイラルコイルが形成されている。素体２は、鉄（Ｆｅ）やパーマロイ系材料などからなる金属磁性体フィラーと樹脂バインダーを含む複合部材からなる。

図２及び図３は、それぞれ素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第１の例を説明するための展開図及び断面図である。

図２及び図３に示すように、本実施形態による積層型結合コイル部品１は、この順に積層された８層の導体層Ｌ１～Ｌ８を有している。各導体層Ｌ１～Ｌ８に設けられた導体パターンの表面は、絶縁樹脂層３によって覆われている。そして、図２及び図３に示す第１の例では、導体層Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５にそれぞれスパイラルコイル１１～１３が設けられ、導体層Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６にそれぞれスパイラルコイル２１～２３が設けられ、導体層Ｌ７にスパイラルコイル３１，４１が設けられ、導体層Ｌ８にスパイラルコイル３２，４２が設けられている。ここで、スパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３は、積層方向から見て互いに重なっている。また、スパイラルコイル３１，４１は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３２，４２は互いに異なる平面位置に設けられている。

導体層Ｌ１に設けられたスパイラルコイル１１の外周端は、端子電極Ｅ１に接続される。スパイラルコイル１１の内周端は、導体層Ｌ２に設けられた中継パターン５１を介して、導体層Ｌ３に設けられたスパイラルコイル１２の内周端に接続される。スパイラルコイル１２の外周端は、導体層Ｌ４に設けられた中継パターン５２を介して、導体層Ｌ５に設けられたスパイラルコイル１３の外周端に接続される。スパイラルコイル１３の内周端は、導体層Ｌ６に設けられた中継パターン５３を介して、導体層Ｌ７，Ｌ８に設けられたスパイラルコイル３１，３２の内周端に共通に接続される。スパイラルコイル３１，３２の外周端は、端子電極Ｅ２に接続される。

導体層Ｌ２に設けられたスパイラルコイル２１の外周端は、端子電極Ｅ４に接続される。スパイラルコイル２１の内周端は、導体層Ｌ３に設けられた中継パターン６１を介して、導体層Ｌ４に設けられたスパイラルコイル２２の内周端に接続される。スパイラルコイル２２の外周端は、導体層Ｌ５に設けられた中継パターン６２を介して、導体層Ｌ６に設けられたスパイラルコイル２３の外周端に接続される。スパイラルコイル２３の内周端は、導体層Ｌ７，Ｌ８に設けられたスパイラルコイル４１，４２の内周端に共通に接続される。スパイラルコイル４１，４２の外周端は、端子電極Ｅ３に接続される。

かかる構成により、等価回路図である図４に示すように、端子電極Ｅ１と端子電極Ｅ２の間には、スパイラルコイル１１～１３と並列接続されたスパイラルコイル３１，３２が直列に接続される。また、端子電極Ｅ４と端子電極Ｅ３の間には、スパイラルコイル２１～２３と並列接続されたスパイラルコイル４１，４２が直列に接続される。そして、スパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３は積層方向から見て互いに重なり、且つ、交互に積層されていることから、スパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３の間には、強い磁気結合Ｍ１が生じる。これに対し、スパイラルコイル３１，３２とスパイラルコイル４１，４２は、積層方向から見て重なりを有しておらず、互いに異なる平面位置に設けられていることから、スパイラルコイル３１，３２とスパイラルコイル４１，４２の間には、弱い磁気結合Ｍ２が生じる。また、スパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル４１，４２も部分的な重なりを有しているため、両者間においても磁気結合が生じる。同様に、スパイラルコイル２１～２３とスパイラルコイル３１，３２も部分的な重なりを有しているため、両者間においても磁気結合が生じる。

ここで、端子電極Ｅ１を始点とし、端子電極Ｅ２を終点とした場合、スパイラルコイル１１～１３，３１，３２はいずれも右回り（時計回り）に巻回される。一方、端子電極Ｅ４を始点とし、端子電極Ｅ３を終点とした場合、スパイラルコイル２１～２３，４１，４２はいずれも左回り（反時計回り）に巻回される。このため、端子電極Ｅ１，Ｅ４を一対の差動信号線路に接続すれば、差動信号成分についてはスパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３が磁束を強め合うため遮断される一方、コモンモードノイズ成分についてはスパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３が磁束を打ち消し合うため端子電極Ｅ２，Ｅ３へ出力される。スパイラルコイル３１，３２とスパイラルコイル４１，４２については、差動信号成分によって生じる磁束を打ち消し合い、コモンモードノイズ成分によって生じる磁束を強め合うものの、スパイラルコイル３１，３２とスパイラルコイル４１，４２の結合度は、スパイラルコイル１１～１３とスパイラルコイル２１～２３の結合度の１／１０以下であることから、コモンモードノイズ成分の遮断効果はほとんどない。

具体的には、スパイラルコイル１１～１３，２１～２３によって得られるインダクタンスは１．５μＨ、スパイラルコイル３１，３２，４１，４２によって得られるインダクタンスは１．３μＨであり、全体的な結合係数は０．９６となる。結合係数は、スパイラルコイル１１～１３の平面位置とスパイラルコイル２１～２３の平面位置を互いにずらすことによっても調整可能である。

尚、スパイラルコイル３２，４２が設けられる導体層Ｌ８を省略しても構わないが、スパイラルコイル３１，３２を並列接続し、スパイラルコイル４１，４２を並列接続することにより、直流抵抗が低減される。一方、スパイラルコイル３１，３２を直列接続し、スパイラルコイル４１，４２を直列接続すると、また、スパイラルコイルの直列数が奇数（５）となるため、スパイラルコイル３２，４２が内周端側にて終端し、端子電極Ｅ２，Ｅ３への引き出しが困難となる。したがって、この場合には、導体層をもう１層追加することによってスパイラルコイルの直列数を偶数とすることが好ましい。

図５は、本実施形態による積層型結合コイル部品１を搭載した回路基板４の回路図である。

図５に示すように、基板７０上には、一対の信号ライン７１，７２とグランドパターン７３が設けられており、積層型結合コイル部品１の端子電極Ｅ１，Ｅ４がそれぞれ信号ライン７１，７２に接続され、積層型結合コイル部品１の端子電極Ｅ２，Ｅ３がキャパシタＣを介してグランドパターン７３に共通に接続されている。これによりＬＣフィルタが構成され、一対の信号ライン７１，７２を流れる差動信号成分を減衰させることなく、コモンモードノイズ成分をグランドパターン７３に流すことができる。ここで、ＬＣフィルタの周波数特性は、積層型結合コイル部品１のインダクタンス及び結合度や、キャパシタＣのキャパシタンスなどによって調整可能である。そして、図２～図４に示した構成によれば、導体層Ｌ１～Ｌ６において強い磁気結合が生じる一方、導体層Ｌ７，Ｌ８においては磁気結合が弱められることから、十分なインダクタンスを確保しつつ、ＬＣフィルタに求められる周波数特性に応じた結合度Ｍを得ることが可能となる。

図６及び図７は、それぞれ素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第２の例を説明するための展開図及び断面図である。

図６及び図７に示す第２の例では、導体層Ｌ１，Ｌ３にそれぞれスパイラルコイル１１，１２が設けられ、導体層Ｌ２，Ｌ４にそれぞれスパイラルコイル２１，２２が設けられ、導体層Ｌ５にスパイラルコイル３１，４１が設けられ、導体層Ｌ６にスパイラルコイル３２，４２が設けられ、導体層Ｌ７にスパイラルコイル３３，４３が設けられ、導体層Ｌ８にスパイラルコイル３４，４４が設けられている。ここで、スパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２は、積層方向から見て互いに重なっている。また、スパイラルコイル３１，４１は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３２，４２は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３３，４３は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３４，４４は互いに異なる平面位置に設けられている。さらに、スパイラルコイル３１～３４は、積層方向から見て互いに重なっている。スパイラルコイル４１～４４は、積層方向から見て互いに重なっている。

導体層Ｌ１に設けられたスパイラルコイル１１の外周端は、端子電極Ｅ１に接続される。スパイラルコイル１１の内周端は、導体層Ｌ２に設けられた中継パターン５１を介して、導体層Ｌ３に設けられたスパイラルコイル１２の内周端に接続される。スパイラルコイル１２の外周端は、導体層Ｌ４に設けられた中継パターン５２を介して、導体層Ｌ５に設けられたスパイラルコイル３１の外周端に接続される。スパイラルコイル３１の内周端は、導体層Ｌ６に設けられたスパイラルコイル３２の内周端に接続される。スパイラルコイル３２の外周端は、導体層Ｌ７に設けられたスパイラルコイル３３の外周端に接続される。スパイラルコイル３３の内周端は、導体層Ｌ８に設けられたスパイラルコイル３４の内周端に接続される。スパイラルコイル３４の外周端は、端子電極Ｅ２に接続される。

導体層Ｌ２に設けられたスパイラルコイル２１の外周端は、端子電極Ｅ４に接続される。スパイラルコイル２１の内周端は、導体層Ｌ３に設けられた中継パターン６１を介して、導体層Ｌ４に設けられたスパイラルコイル２２の内周端に接続される。スパイラルコイル２２の外周端は、導体層Ｌ５に設けられたスパイラルコイル４１の外周端に接続される。スパイラルコイル４１の内周端は、導体層Ｌ６に設けられたスパイラルコイル４２の内周端に接続される。スパイラルコイル４２の外周端は、導体層Ｌ７に設けられたスパイラルコイル４３の外周端に接続される。スパイラルコイル４３の内周端は、導体層Ｌ８に設けられたスパイラルコイル４４の内周端に接続される。スパイラルコイル４４の外周端は、端子電極Ｅ３に接続される。

かかる構成により、等価回路図である図８に示すように、端子電極Ｅ１と端子電極Ｅ２の間には、スパイラルコイル１１，１２，３１～３４が直列に接続される。また、端子電極Ｅ４と端子電極Ｅ３の間には、スパイラルコイル２１，２２，４１～４４が直列に接続される。そして、スパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２は積層方向から見て互いに重なり、且つ、交互に積層されていることから、スパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２の間には、強い磁気結合Ｍ１が生じる。これに対し、スパイラルコイル３１～３４とスパイラルコイル４１～４４は、積層方向から見て重なりを有しておらず、互いに異なる平面位置に設けられていることから、スパイラルコイル３１～３４とスパイラルコイル４１～４４の間には、弱い磁気結合Ｍ２が生じる。また、スパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル４１～４４も部分的な重なりを有しているため、両者間においても磁気結合が生じる。同様に、スパイラルコイル２１，２２とスパイラルコイル３１～３４も部分的な重なりを有しているため、両者間においても磁気結合が生じる。

ここで、端子電極Ｅ１を始点とし、端子電極Ｅ２を終点とした場合、スパイラルコイル１１，１２，３１～３４はいずれも右回り（時計回り）に巻回される。一方、端子電極Ｅ４を始点とし、端子電極Ｅ３を終点とした場合、スパイラルコイル２１，２２，４１～４４はいずれも左回り（反時計回り）に巻回される。このため、端子電極Ｅ１，Ｅ４を一対の差動信号線路に接続すれば、差動信号成分についてはスパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２が磁束を強め合うため遮断される一方、コモンモードノイズ成分についてはスパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２が磁束を打ち消し合うため端子電極Ｅ２，Ｅ３へ出力される。スパイラルコイル３１～３４とスパイラルコイル４１～４４については、差動信号成分によって生じる磁束を打ち消し合い、コモンモードノイズ成分によって生じる磁束を強め合うものの、スパイラルコイル３１～３４とスパイラルコイル４１～４４の結合度は、スパイラルコイル１１，１２とスパイラルコイル２１，２２の結合度よりも十分に小さいことから、コモンモードノイズ成分の遮断効果はほとんどない。

このように、図６～図８に示した構成によれば、導体層Ｌ１～Ｌ４において強い磁気結合が生じる一方、導体層Ｌ５～Ｌ８においては磁気結合が弱められることから、十分なインダクタンスを確保しつつ、図２～図４に示した構成よりも全体の結合度Ｍを低下させることが可能となる。

具体的には、スパイラルコイル１１，１２，２１，２２によって得られるインダクタンスは１．０μＨ、スパイラルコイル３１～３４，４１～４４によって得られるインダクタンスは１．８μＨであり、全体的な結合係数は０．６３となる。結合係数は、スパイラルコイル１１，１２の平面位置とスパイラルコイル２１，２２の平面位置を互いにずらすことによっても調整可能である。

尚、図６～図８に示した例では、強い磁気結合が生じるスパイラルコイル１１，１２，２１，２２を導体層Ｌ１～Ｌ４に配置し、弱い磁気結合が生じるスパイラルコイル３１～３４，４１～４４を導体層Ｌ５～Ｌ６に配置しているが、強い磁気結合が生じるスパイラルコイルと弱い磁気結合が生じるスパイラルコイルの位置については任意である。例えば、図９に示すように、強い磁気結合が生じるスパイラルコイルを導体層Ｌ３～Ｌ６に配置し、弱い磁気結合が生じるスパイラルコイルを導体層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ７，Ｌ８に配置しても構わないし、図１０に示すように、強い磁気結合が生じるスパイラルコイルを導体層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ７，Ｌ８に配置し、弱い磁気結合が生じるスパイラルコイルを導体層Ｌ３～Ｌ６に配置しても構わない。

図１１及び図１２は、それぞれ素体２に埋め込まれた複数の導体層のパターン形状の第３の例を説明するための展開図及び断面図である。

図１１及び図１２に示す第３の例では、導体層Ｌ１にスパイラルコイル１１が設けられ、導体層Ｌ２にスパイラルコイル２１が設けられ、導体層Ｌ３にスパイラルコイル３１，４１が設けられ、導体層Ｌ４にスパイラルコイル３２，４２が設けられ、導体層Ｌ５にスパイラルコイル３３，４３が設けられ、導体層Ｌ６にスパイラルコイル３４，４４が設けられ、導体層Ｌ７にスパイラルコイル３５，４５が設けられ、導体層Ｌ８にスパイラルコイル３６，４６が設けられている。ここで、スパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１は、積層方向から見て互いに重なっている。また、スパイラルコイル３１，４１は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３２，４２は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３３，４３は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３４，４４は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３５，４５は互いに異なる平面位置に設けられ、スパイラルコイル３６，４６は互いに異なる平面位置に設けられている。さらに、スパイラルコイル３１～３６は、積層方向から見て互いに重なっている。スパイラルコイル４１～４６は、積層方向から見て互いに重なっている。

導体層Ｌ１に設けられたスパイラルコイル１１の外周端は、端子電極Ｅ１に接続される。スパイラルコイル１１の内周端は、導体層Ｌ２に設けられた中継パターン５１を介して、導体層Ｌ３に設けられたスパイラルコイル３１の内周端に接続される。スパイラルコイル３１の外周端は、導体層Ｌ４に設けられたスパイラルコイル３２の外周端に接続される。スパイラルコイル３２の内周端は、導体層Ｌ５に設けられたスパイラルコイル３３の内周端に接続される。スパイラルコイル３３の外周端は、導体層Ｌ６に設けられたスパイラルコイル３４の外周端に接続される。スパイラルコイル３４の内周端は、導体層Ｌ７，Ｌ８に設けられたスパイラルコイル３５，３６の内周端に共通に接続される。スパイラルコイル３５，３６の外周端は、端子電極Ｅ２に接続される。

導体層Ｌ２に設けられたスパイラルコイル２１の外周端は、端子電極Ｅ４に接続される。スパイラルコイル２１の内周端は、導体層Ｌ３に設けられたスパイラルコイル４１の内周端に接続される。スパイラルコイル４１の外周端は、導体層Ｌ４に設けられたスパイラルコイル４２の外周端に接続される。スパイラルコイル４２の内周端は、導体層Ｌ５に設けられたスパイラルコイル４３の内周端に接続される。スパイラルコイル４３の外周端は、導体層Ｌ６に設けられたスパイラルコイル４４の外周端に接続される。スパイラルコイル４４の内周端は、導体層Ｌ７，Ｌ８に設けられたスパイラルコイル４５，４６の内周端に共通に接続される。スパイラルコイル４５，４６の外周端は、端子電極Ｅ３に接続される。

かかる構成により、等価回路図である図１３に示すように、端子電極Ｅ１と端子電極Ｅ２の間には、スパイラルコイル１１，３１～３４と、並列接続されたスパイラルコイル３５，３６が直列に接続される。また、端子電極Ｅ４と端子電極Ｅ３の間には、スパイラルコイル２１，４１～４４と、並列接続されたスパイラルコイル４５，４６が直列に接続される。そして、スパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１は積層方向から見て互いに重なっていることから、スパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１の間には、強い磁気結合Ｍ１が生じる。これに対し、スパイラルコイル３１～３６とスパイラルコイル４１～４６は、積層方向から見て重なりを有しておらず、互いに異なる平面位置に設けられていることから、スパイラルコイル３１～３６とスパイラルコイル４１～４６の間には、弱い磁気結合Ｍ２が生じる。

ここで、端子電極Ｅ１を始点とし、端子電極Ｅ２を終点とした場合、スパイラルコイル１１，３１～３６はいずれも右回り（時計回り）に巻回される。一方、端子電極Ｅ４を始点とし、端子電極Ｅ３を終点とした場合、スパイラルコイル２１，４１～４６はいずれも左回り（反時計回り）に巻回される。このため、端子電極Ｅ１，Ｅ４を一対の差動信号線路に接続すれば、差動信号成分についてはスパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１が磁束を強め合うため遮断される一方、コモンモードノイズ成分についてはスパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１が磁束を打ち消し合うため端子電極Ｅ２，Ｅ３へ出力される。スパイラルコイル３１～３６とスパイラルコイル４１～４６については、差動信号成分によって生じる磁束を打ち消し合い、コモンモードノイズ成分によって生じる磁束を強め合うものの、スパイラルコイル３１～３６とスパイラルコイル４１～４６の結合度は、スパイラルコイル１１とスパイラルコイル２１の結合度よりも十分に小さいことから、コモンモードノイズ成分の遮断効果はほとんどない。

このように、図１１～図１３に示した構成によれば、導体層Ｌ１，Ｌ２において強い磁気結合が生じる一方、導体層Ｌ３～Ｌ８においては磁気結合が弱められることから、十分なインダクタンスを確保しつつ、図６～図８に示した構成よりも全体の結合度Ｍをさらに低下させることが可能となる。

具体的には、スパイラルコイル１１，２１によって得られるインダクタンスは０．５μＨ、スパイラルコイル３１～３６，４１～４６によって得られるインダクタンスは２．６μＨであり、全体的な結合係数は０．３３となる。結合係数は、スパイラルコイル１１の平面位置とスパイラルコイル２１の平面位置を互いにずらすことによっても調整可能である。

尚、スパイラルコイル３６，４６が設けられる導体層Ｌ８を省略しても構わないが、スパイラルコイル３５，３６を並列接続し、スパイラルコイル４５，４６を並列接続することにより、直流抵抗が低減される。一方、スパイラルコイル３５，３６を直列接続し、スパイラルコイル４５，４６を直列接続すると、また、スパイラルコイルの直列数が奇数（７）となるため、スパイラルコイル３６，４６が内周端側にて終端し、端子電極Ｅ２，Ｅ３への引き出しが困難となる。したがって、この場合には、導体層をもう１層追加することによってスパイラルコイルの直列数を偶数とすることが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１ 積層型結合コイル部品
２ 素体
３ 絶縁樹脂層
４ 回路基板
１１～１３，２１～２３，３１～３６，４１～４６ スパイラルコイル
５１～５３，６１，６２ 中継パターン
７０ 基板
７１，７２ 信号ライン
７３ グランドパターン
Ｃ キャパシタ
Ｅ１～Ｅ４ 端子電極
Ｌ１～Ｌ８ 導体層

Claims (7)

1. 積層された複数の導体層が埋め込まれた素体と、
   前記素体の表面に形成された第１乃至第４の端子電極と、を備え、
   前記複数の導体層は、第１のスパイラルコイルを含む第１の導体層と、第２のスパイラルコイルを含む第２の導体層と、互いに異なる平面位置に設けられた第３及び第４のスパイラルコイルを含む第３の導体層とを含み、
   前記第１及び第２のスパイラルコイルは、積層方向から見て互いに重なり、
   前記第１及び第３のスパイラルコイルは、前記第１の端子電極と前記第２の端子電極の間に直列に接続され、
   前記第２及び第４のスパイラルコイルは、前記第４の端子電極と前記第３の端子電極の間に直列に接続されることを特徴とする積層型結合コイル部品。
2. 前記第１及び第２の導体層が交互に複数積層されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型結合コイル部品。
3. 前記第３の導体層が複数積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層型結合コイル部品。
4. 前記複数の第３の導体層のうち少なくとも２つに形成された前記第３のスパイラルコイルは互いに並列に接続され、
   前記複数の第３の導体層のうち少なくとも２つに形成された前記第４のスパイラルコイルは互いに並列に接続されることを特徴とする請求項３に記載の積層型結合コイル部品。
5. 前記第１のスパイラルコイルは、前記第１の端子電極から前記第２の端子電極に向かって第１の方向に巻回され、
   前記第２のスパイラルコイルは、前記第４の端子電極から前記第３の端子電極に向かって第１の方向とは逆の第２の方向に巻回されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層型結合コイル部品。
6. 前記第３のスパイラルコイルは、前記第１の端子電極から前記第２の端子電極に向かって前記第１の方向に巻回され、
   前記第４のスパイラルコイルは、前記第４の端子電極から前記第３の端子電極に向かって前記第２の方向に巻回されていることを特徴とする請求項５に記載の積層型結合コイル部品。
7. 第１及び第２の信号ラインとグランドパターンを有する基板と、
   前記基板に実装された請求項５又は６に記載の積層型結合コイル部品と、を備え、
   前記積層型結合コイル部品の前記第１及び第４の端子電極は、それぞれ前記第１及び第２の信号ラインに接続され、
   前記積層型結合コイル部品の前記第２及び第３の端子電極は、キャパシタを介して前記グランドパターンに共通に接続されることを特徴とする回路基板。

Images