JP4507950B2 - Common mode choke coil - Google Patents
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Description
本発明はコモンモードチョークコイルに関し、特にLVDS(低電圧差動信号伝送)と共に用いられるコモンモードチョークコイルに関する。 The present invention relates to a common mode choke coil, and more particularly to a common mode choke coil used with LVDS (low voltage differential signal transmission).
従来から様々な構造のコモンモードチョークコイルが提案されている。例えば、絶縁層を介して隣り合う、渦巻状をなす第1コイル部と、第1コイル部と磁気結合可能に配列された渦巻状の第2コイル部とを有するコモンモードチョークコイルがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various common mode choke coils have been proposed. For example, there is a common mode choke coil having a spiral first coil part and a spiral second coil part arranged magnetically coupled to the first coil part, which are adjacent to each other via an insulating layer (for example, , See Patent Document 1).
上記のコモンモードチョークコイルは、差動伝送方式を用いた信号伝送回路において利用される。この差動伝送方式を用いた差動インターフェースとして、LVDS(低電圧差動信号伝送)がある。LVDSは、コンピュータやLCD−TVのパネルに映像信号を伝送するために用いられる。図4は、一般的なLVDS111の構成を示している。LVDS111は、LVDSドライバ112と、LVDSレシーバ113と、これらを接続する基板上のパターンである伝送ケーブル114と、終端抵抗115とを有している。終端抵抗115は、伝送ケーブル114の線路インピーダンスとのインピーダンスマッチングをとるために設けられている。
The common mode choke coil is used in a signal transmission circuit using a differential transmission system. As a differential interface using this differential transmission system, there is LVDS (low voltage differential signal transmission). The LVDS is used to transmit a video signal to a computer or an LCD-TV panel. FIG. 4 shows a configuration of a general LVDS 111. The LVDS 111 includes an LVDS
LVDS111の場合、特性インピーダンスが100Ωであるため、終端抵抗115は100Ωである。また、LVDS111には、伝送ケーブル114に発生するノイズを軽減するためにコモンモードチョークコイル116が挿入されている。このLVDS111を基板上に実装する場合は、図5に示すような回路構成とされる。
In the case of the LVDS 111, since the characteristic impedance is 100Ω, the
しかし、上記のコモンモードチョークコイル116をLVDS111に用いた場合、伝送ケーブル114である基板パターンの間の距離dが100Ωの線路インピーダンス確保のため短く、図5に示したように複雑な基板パターンが必要となる。また、基板パターンが複雑となるため、インピーダンスマッチングがとりにくくなる。
However, when the above-described common
そこで、本発明は、基板パターンを複雑にする必要がなく、インピーダンスマッチングを容易にとることが可能なコモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a common mode choke coil that can easily perform impedance matching without complicating a substrate pattern.
上記目的を達成するために、本発明は、第1コイル部と、第1コイル部と磁気的に結合可能な第2コイル部とを備え、第1コイル部と、第2コイル部との間には、抵抗材が配置され、前記抵抗材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部のコイルパターンの全てと面接触しているコモンモードチョークコイルを提供している。かかる構成によれば、LVDSにコモンモードチョークコイルを使用した場合、基板パターン上に終端抵抗としての抵抗部品を配置する必要がなくなる。よって、複雑な基板パターンが不要となり、インピーダンスマッチングを容易にとることが可能となる。 In order to achieve the above object, the present invention includes a first coil portion and a second coil portion that can be magnetically coupled to the first coil portion, and between the first coil portion and the second coil portion. Is provided with a resistance material, and the resistance material provides a common mode choke coil that is in surface contact with all of the coil patterns of the first coil portion and the second coil portion . According to this configuration, when a common mode choke coil is used for LVDS, there is no need to arrange a resistance component as a termination resistor on the substrate pattern. Therefore, a complicated substrate pattern is not required, and impedance matching can be easily achieved.
また、本発明は、第1磁性体基板と、第1磁性体基板の一方の主面側に配置された第1コイル部と、第1磁性体基板の主面側に第1コイル部を介して配置され、第1コイル部と磁気的に結合可能な第2コイル部と、第1磁性体基板の主面側に第1コイル部及び第2コイル部を介して配置された第2磁性体基板とを備え、第1コイル部と第2コイル部との間には、抵抗材が配置され、前記抵抗材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部のコイルパターンの全てと面接触しているコモンモードチョークコイルを提供している。かかる構成によれば、LVDSにコモンモードチョークコイルを使用した場合、基板パターン上に終端抵抗としての抵抗部品を配置する必要がなくなる。よって、複雑な基板パターンが不要となり、インピーダンスマッチングを容易にとることが可能となる。 The present invention also provides a first magnetic substrate, a first coil portion disposed on one main surface side of the first magnetic substrate, and a first coil portion on the main surface side of the first magnetic substrate. A second coil part that is magnetically coupled to the first coil part, and a second magnetic body that is disposed on the main surface side of the first magnetic substrate via the first coil part and the second coil part. A resistance material is disposed between the first coil portion and the second coil portion, and the resistance material is in surface contact with all of the coil patterns of the first coil portion and the second coil portion. A common mode choke coil is provided. According to this configuration, when a common mode choke coil is used for LVDS, there is no need to arrange a resistance component as a termination resistor on the substrate pattern. Therefore, a complicated substrate pattern is not required, and impedance matching can be easily achieved.
ここで、抵抗材の比抵抗は、10−3〜10−2Ω・mであることが好ましい。かかる構成によれば、100Ωの抵抗を有する抵抗材をもつコモンモードチョークコイルを形成することができる。
また、第1コイル部を備える第1コイル層と、第2コイル部を備える第2コイル層と、第1コイル層と第2コイル層との間に配置される抵抗層とを更に備え、抵抗層は、全て抵抗材により構成されることが好ましい。
Here, the specific resistance of the resistance material is preferably 10 −3 to 10 −2 Ω · m. According to such a configuration, a common mode choke coil having a resistance material having a resistance of 100Ω can be formed.
Further, the first coil layer including the first coil portion, the second coil layer including the second coil portion, and a resistance layer disposed between the first coil layer and the second coil layer are further provided. It is preferable that all layers are made of a resistance material.
本発明のコモンモードチョークコイルによれば、基板パターンを複雑にする必要がなく、インピーダンスマッチングを容易にとることができる 。 According to the common mode choke coil of the present invention, it is not necessary to make the substrate pattern complicated, and impedance matching can be easily taken.
本発明の実施の形態によるコモンモードチョークコイルについて図1及び図3に基づき説明する。図1は、コモンモードチョークコイル1の斜視図、図2はコモンモードチョークコイル1の分解斜視図である。本実施の形態によるコモンモードチョークコイル1は、第1磁性体基板2と、積層構造体3と、第2磁性体基板4と、外部電極5〜8とを備え、略直方体状をなしており、外径寸法は、1.2mm×1.0mm×0.6mmである。
A common mode choke coil according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the common
第1磁性体基板2は、板状をなし、焼結フェライト又は複合フェライト(粉状のフェライトを含有した樹脂)等の磁性材料から構成されている。第1磁性体基板2は第1主面2Aと第2主面2Bとを有し、第1磁性体基板2の第2主面2B側には、積層構造体3が配置されている。積層構造体3は、複数の層が薄膜成形技術により積層形成された直方体状をなしている。積層構造体3は、第1絶縁層10と、第1コイル層20と、第2絶縁層30と、第2コイル層40と、抵抗材50と、第3コイル層60と、第3絶縁層70と、第4コイル層80とを備えている。
The first
第1絶縁層10は、略長方形のシート状であり、第1磁性体基板2の第2主面2B側に配置され、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料から構成されている。第1絶縁層10の略中央には、第1孔10aが形成されている。第1絶縁層10は、第1磁性体基板2の第2主面2B上の凹凸を緩和している。
The first insulating
第1コイル層20は、第1絶縁層10上に形成されている。第1コイル層20は、第1−1引出し端部21Aと第1−2引出し端部21Bとを有する第1引出し電極21を有している。第1−1引出し端部21Aは、第1孔10aに隣接する位置に配置され、第1−2引出し端部21Bは、第1絶縁層10の第1辺10Bにおいて積層構造体3の側面に露出するように配置されている。
The
第1コイル層20は、更に、第1−1〜3電極部22〜24を有している。第1−1電極部22は、第1絶縁層10の第1辺10Aにおいて第1引出し電極21に隣接し、かつ積層構造体3の側面に露出するように配置されている。第1−2電極部23及び第1−3電極部24は、第1−2引出し端部21B及び第1−1電極部22がそれぞれ配置された第1絶縁層10の第1辺10Bの反対側の第2辺10Cに、第1引出し電極21、及び第1−1電極部22とそれぞれ対向する位置に積層構造体3の側面に露出するように配置されている。
The
第2絶縁層30は、第1コイル層20上に配置され、第1絶縁層10と略同形状をなし、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料から構成されている。第2絶縁層30の第1絶縁層10の第1孔10aと対向する位置には、第2孔30aが形成されている。また、第2絶縁層30の第1−1引出し端部21Aと対向する位置には、第1接続孔30bが形成されている。そして、第1孔10a及び第2孔30aには、図示せぬ磁性体が充填されている。
The second
第2コイル層40は、第2絶縁層30上に形成されている。第2コイル層40は、第1コイル部41を有している。第1コイル部41は、第1−1コイル端部41Aと第1−2コイル端部41Bとを有している。第1−1コイル端部41Aは、第1−1引出し端部21Aに対向配置され、かつ第1接続孔30bにおいて第1−1引出し端部21Aと接続されている。第1−2コイル端部41Bは、第1−3電極部24と対向する付近に配置されている。そして、第1コイル部41のコイルパターンは、第1−1コイル端部41Aと第1−2コイル端部41Bとの間において、第2孔30aの周囲を囲むように渦巻状をなしている。
The
また、第2コイル層40は、第2引出し電極42を有している。第2引出し電極42は、第1−3電極部24に対向配置されており、第1−2コイル端部41Bと接続されている。更に、第2コイル層40は、第2−1〜3電極部43〜45を有している。第2−1電極部43は第1−1電極部22に、第2−2電極部44は第1−2引出し端部21Bに、第2−3電極部45は第1−2電極部23にそれぞれ対向配置されている。
The
抵抗材50は、板状をなし、第2コイル層40上に配置されている。抵抗材50は、Mn−Cu系合金から構成され、その比抵抗は4×10−2Ω・mであり、抵抗の大きさは100Ωである。
The
第3コイル層60は、抵抗材50上に形成されている。第3コイル層60は、第1コイル部41と略同形の渦巻状をなす第2コイル部61を有している。第2コイル部61は、第1コイル部41に対向配置されている。第1コイル部41と第2コイル部61とは、互いに対向配置されているので、いずれか一方のコイルに電流が流れて磁束が発生すると、その磁束はもう一方のコイルに入る。よって、第1コイル部41と第2コイル部61とは、互いに磁気結合可能に配列されている。
The
第2コイル部61は、第1コイル部41と同様に第2−1コイル端部61Aと第2−2コイル端部61Bとを有している。第2−1コイル端部61Aは、抵抗材50の内方に位置している。第2−2コイル端部61Bは、第2−3電極部45に対向する付近に配置されている。
Similar to the first coil portion 41, the
また、第3コイル層60は、第3引出し電極62を有している。第3引出し電極62は、第2−3電極部45に対向配置されており、第2−2コイル端部61Bと接続されている。更に、第3コイル層60は、第3−1〜3電極部63〜65を有している。第3−1電極部63は第2−1電極部43に、第3−2電極部64は第2−2電極部44に、第3−3電極部65は第2引出し電極42にそれぞれ対向配置されている。
The
第3絶縁層70は、第3コイル層60上に配置され、第2絶縁層30と略同形状をなし、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料から構成されている。第3絶縁層70の第2孔30aに対向する位置には、第3孔70aが形成されている。第3孔70aには、図示せぬ磁性体が充填されている。また、第3絶縁層70の第2−1コイル端部61Aに対向する部分には、第2接続孔70bが形成されている。
The third insulating
第4コイル層80は、第3絶縁層70上に形成されている。第4コイル層80は、第4−1引出し端部81A及び第4−2引出し端部81Bを有する第4引出し電極81を有している。第4−1引出し端部81Aは、第2−1コイル端部61Aに対向配置され、かつ第2接続孔70bにおいて第2−1コイル端部61Aと接続されている。第4−2引出し端部81Bは、第3−1電極部63に対向配置されている。
The
第4コイル層80は、更に、第4−1〜3電極部82〜84を有している。第4−1電極部82は第3−2電極部64に、第4−2電極部83は第3引出し電極62に、第4−3電極部84は第3−3電極部65にそれぞれ対向配置されている。
The
第2磁性体基板4は、第4コイル層80上に配置されており、板状をなし、焼結フェライト又は複合フェライト(粉状のフェライトを含有した樹脂)等の磁性材料から構成されている。また、第2磁性体基板4は、第4コイル層80と対向する第3主面4Aと、第3主面4Aと反対側に位置する第4主面4Bとを有している。
The second magnetic substrate 4 is disposed on the
図1に示すように、外部電極5、6は、積層された第1磁性体基板2、積層構造体3、及び第2磁性体基板4を構成する三つの外面に跨って形成されている。外部電極5は、第1−1電極部22、第2−1電極部43、抵抗材50、第3−1電極部63及び第4−2引出し端部81Bと接続されている。よって、第2コイル部61と外部電極5とは、第4引出し電極81を介して電気的に接続されている。また、外部電極6は、第1−2引出し端部21B。第2−2電極部44、抵抗材50、第3−2電極部64及び第4−1電極部82と接続されている。よって、第1コイル部41と外部電極6とは、第1引出し電極21を介して電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
残りの外部電極7、8は、外部電極5、6と対向する位置において、積層された第1磁性体2、積層構造体3、及び第2磁性体4を構成する三つの外面に跨って形成されている。外部電極7は、第1−2電極部23、第2−3電極部45、抵抗材50、第3引出し電極62及び第4−2電極部83と接続されている。よって、第2コイル部61と外部電極7とは、第3引出し電極62を介して電気的に接続されている。また、外部電極8は、第1−3電極部24、第2引出し電極42、抵抗材50、第3−3電極部65及び第4−3電極部84と接続されている。よって、第1コイル部41と外部電極8とは、第2引出し電極42を介して電気的に接続されている。
The remaining
上記の構成のコモンモードチョークコイル1は、差動伝送方式を用いた信号伝送回路において利用される。例えば、外部電極5、6は入力側に接続され、外部電極7、8は出力側に接続されて用いられる。コモンモードチョークコイルは、信号に対しては、デイファレンシャルモードとして用いられる。デイファレンシャルモードでは、信号は、第1コイル部41及び第2コイル部61に互いに逆方向の信号として入力される。
The common
そのため、第1コイル部41と第2コイル部61とに生じる磁束は互いに逆方向となる。そして、第1コイル部41のコイルパターンと第2コイル部61のコイルパターンとは、ほぼ同形状であり、互いに対向配置されているので、同程度の強さの磁束が生じ、互いに打ち消しあい、残存する磁束はほとんどなくなる。従って、第1コイル部41と第2コイル部61とが生成する磁界によって生じるインピーダンス(インダクタンス)がほとんどないので、信号は、ほとんど減衰することなく出力される。
Therefore, the magnetic fluxes generated in the first coil part 41 and the
一方、コモンモード信号に対しては、コモンモードチョークコイルは、コモンモードとして用いられる。コモンモードでは、コモンモード信号は、第1コイル部41及び第2コイル部61に互いに同方向に生じる。このコモンモード信号により、第1コイル部41と第2コイル部61とには、同方向に磁束が発生する。このため、第1コイル部41及び第2コイル部61が生み出す磁界によって生じるインピーダンス(インダクタンス)が高くなり、コモンモード信号は、ほとんど出力されない。このようにして、コモンモードチョークコイルは、ノイズのみを減衰させることができる。
On the other hand, for the common mode signal, the common mode choke coil is used as a common mode. In the common mode, common mode signals are generated in the first coil portion 41 and the
また、本実施の形態のコモンモードチョークコイル1は、図4に示したLVDS111と同様の構成のLVDS11(図3)に使用される。この場合コモンモードチョークコイル1は、抵抗材50を有しているので、図3に示すように、LVDSレシーバ13に接続された基板パターン14上に終端抵抗としての抵抗部品を配置する必要がなくなる。よって、複雑な基板パターンが不要となり、インピーダンスマッチングを容易にとることが可能となる。また、LVDSにおける特性インピーダンスは100Ωであり、抵抗材50の比抵抗は、4×10−2Ω・mであるので、本実施の形態のコモンモードチョークコイルを形成することができる。
Further, the common
尚、本発明のコモンモードチョークコイル1は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では抵抗材50はMn−Cu系合金であったが、Mn−Cu系合金にガラスなどの不純物を添加したものであっても良い。また、抵抗材50の比抵抗は、4×10−2Ω・mであったが、10−3〜10−2Ω・mの範囲内であれば良い。抵抗材の抵抗の大きさは100Ωであったが、これに限られない。
The common
1 コモンモードチョークコイル
2 第1磁性体基板
4 第2磁性体基板
41 第1コイル部
50 抵抗材
61 第2コイル部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1コイル部と磁気的に結合可能な第2コイル部と、を備え、
前記第1コイル部と、前記第2コイル部との間には、抵抗材が配置され、前記抵抗材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部のコイルパターンの全てと面接触していることを特徴とするコモンモードチョークコイル。 A first coil part;
A second coil part magnetically coupled to the first coil part,
A resistance material is disposed between the first coil portion and the second coil portion, and the resistance material is in surface contact with all of the coil patterns of the first coil portion and the second coil portion. common mode choke coil, characterized in that there.
前記第1磁性体基板の一方の主面側に配置された第1コイル部と、
前記第1磁性体基板の前記主面側に前記第1コイル部を介して配置され、前記第1コイル部と磁気的に結合可能な第2コイル部と、
前記第1磁性体基板の前記主面側に前記第1コイル部及び前記第2コイル部を介して配置された第2磁性体基板と、を備え、
前記第1コイル部と前記第2コイル部との間には、抵抗材が配置され、前記抵抗材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部のコイルパターンの全てと面接触していることを特徴とするコモンモードチョークコイル。 A first magnetic substrate;
A first coil portion disposed on one main surface side of the first magnetic substrate;
A second coil part disposed on the main surface side of the first magnetic substrate via the first coil part and magnetically coupled to the first coil part;
A second magnetic substrate disposed on the main surface side of the first magnetic substrate via the first coil portion and the second coil portion;
A resistance material is disposed between the first coil portion and the second coil portion, and the resistance material is in surface contact with all of the coil patterns of the first coil portion and the second coil portion. A common mode choke coil.
前記第2コイル部を備える第2コイル層と、A second coil layer comprising the second coil portion;
前記第1コイル層と前記第2コイル層との間に配置される抵抗層と、を更に備え、A resistance layer disposed between the first coil layer and the second coil layer,
前記抵抗層は、全て前記抵抗材により構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のコモンモードチョークコイル。The common mode choke coil according to claim 1, wherein all of the resistance layers are made of the resistance material.
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