JP4638322B2 - コモンモードフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、電子機器等に用いられるコモンモードフィルタに関するものである。

従来のコモンモードフィルタとしては、例えば特許文献１に記載されているようなコモンモードチョークコイルが知られている。この文献に記載のコモンモードチョークコイルは、１対の磁性体基板と、これらの磁性体基板の間に挟まれた積層体とを備えている。積層体は、絶縁層と、この絶縁層を介して積層されてなる２つのコイル導体とを有している。絶縁層におけるコイル導体の内側領域に対応する部位には穴が形成され、この穴には磁性材料が充填されていると共に、絶縁層におけるコイル導体の外側領域に対応する部位には切り欠きが形成され、この切り欠きには磁性材料が充填されている。
特開平１１−５４３２６号公報

上記従来技術においては、磁性材料が充填された絶縁除去部を絶縁層に設けることで、コモンモードチョークコイルには閉磁路が形成されることとなる。しかし、コイル導体が略四角形状に形成されているので、絶縁除去部のサイズに制約が生じることになる。このため、絶縁層に絶縁除去部を形成しても、閉磁路構造の効果が十分に得られず、コモンモードチョークコイルのインダクタンス（インピーダンス）増加にあまり寄与することができなかった。

本発明の目的は、インピーダンスを確実に高くすることができるコモンモードフィルタを提供することである。

本発明は、絶縁層を挟んで積層されてなる少なくとも２つのコイル導体を有する層構造体を備えたコモンモードフィルタであって、コイル導体は、略円形の渦巻状に形成されたスパイラル部と、スパイラル部の外側端部と接続され、絶縁層の縁部に向けて延びて絶縁層の縁部に形成された引き出し電極に接続されるＬ字型の引き出し部とを有し、各コイル導体のスパイラル部同士は、絶縁層を挟んで重なり合っており、引き出し部同士は、絶縁層を挟んで互いに反対側の方向に延びるＬ字型をなしており、絶縁層においてスパイラル部の内側領域に対応する部位には、穴を形成して磁性材料を埋め込んで成る第１の磁路形成用絶縁除去部が設けられ、絶縁層においてスパイラル部の外側領域に対応する部位には、穴または切り欠きを形成して磁性材料を埋め込んで成る第２の磁路形成用絶縁除去部が設けられており、第２の磁路形成用絶縁除去部は、絶縁層においてコイル導体のうち引き出し部を避けてスパイラル部のみを取り囲むような略正方形状の仮想線の角部に対応し且つ引き出し電極よりもスパイラル部側の部位に設けられていることを特徴とするものである。

このように本発明においては、各コイル導体のスパイラル部の形状を略円形とし、絶縁層においてスパイラル部を取り囲むような略正方形状の仮想線の角部に対応する部位に第２の磁路形成用絶縁除去部を設けることにより、特にスパイラル部のサイズを小さくしなくても、絶縁層におけるスパイラル部の外側領域に対応する部位に好適な磁路を形成することができる。この場合には、スパイラル部の内側領域に広いスペースが確保されるため、第１の磁路形成用絶縁除去部のサイズを小さくしなくて済む。これにより、第１の磁路形成用絶縁除去部及び第２の磁路形成用絶縁除去部による閉磁路構造の効果が十分に発揮されるようになるので、コモンモードフィルタのインピーダンスを確実に増加させることができる。

好ましくは、絶縁層は、各コイル導体を挟むように複数層にわたって積層されており、第１の磁路形成用絶縁除去部及び第２の磁路形成用絶縁除去部は、層構造体における最下層の絶縁層を除く各絶縁層に設けられている。コモンモードフィルタでは、層構造体における最下層の絶縁層には、異なる導体層を電気的に接続するためのコンタクトホールを形成しないことが多い。このため、最下層の絶縁層には第１の磁路形成用絶縁除去部及び第２の磁路形成用絶縁除去部を設けない構成とすることにより、その絶縁層に対しては穴開け加工等を全く施す必要が無いので、工数の削減が図れる。

絶縁層は、各コイル導体を挟むように複数層にわたって積層されており、第１の磁路形成用絶縁除去部及び第２の磁路形成用絶縁除去部は、層構造体における全ての絶縁層に設けられていても良い。この場合には、絶縁層に磁路の領域が増えるので、第１の磁路形成用絶縁除去部及び第２の磁路形成用絶縁除去部による閉磁路構造の効果が最大限発揮されるようになり、コモンモードフィルタのインピーダンスを一層高くすることができる。

また、好ましくは、第２の磁路形成用絶縁除去部は、絶縁層において略正方状の仮想線の４つの角部に対応する部位にそれぞれ設けられている。この場合にも、絶縁層に磁路の領域が増えるので、コモンモードフィルタのインピーダンスを一層高くすることができる。

さらに、好ましくは、第１の磁路形成用絶縁除去部は、断面円形状をなしている。スパイラル部の内周形状は略円形状であるため、第１の磁路形成用絶縁除去部の形状を断面円形状とすることにより、第１の磁路形成用絶縁除去部がスパイラル部の内側領域の広いスペースを最も効果的に利用できるものとなる。これにより、コモンモードフィルタのインピーダンス増加に更に寄与することができる。

また、好ましくは、第２の磁路形成用絶縁除去部は、断面３角形状または一部にスパイラル部の外周形状に沿った曲線を有する断面形状をなしている。この場合には、第２の磁路形成用絶縁除去部がスパイラル部の外側領域の空いたスペースを効果的に利用できるものとなるため、コモンモードフィルタのインピーダンス増加に更に寄与することができる。

本発明によれば、コモンモードフィルタのインピーダンスを確実に高くすることができるので、伝送特性を向上させることが可能となる。

以下、本発明に係わるコモンモードフィルタの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わるコモンモードフィルタの一実施形態を示す斜視図である。同図において、本実施形態のコモンモードフィルタ１は、直方体形状を呈する薄膜タイプのコモンモードフィルタである。

コモンモードフィルタ１は、下部磁性基板２、層構造体３及び上部磁性基板４からなる積層体５と、この積層体５の側面部に設けられた４つの端子電極６とを備えている。層構造体３は、下部磁性基板２と上部磁性基板４との間に配置されている。下部磁性基板２及び上部磁性基板４は、焼結フェライト、複合フェライト（粉状のフェライトを含有した樹脂）等の磁性材料からなる基板である。

図２は、積層体５の分解斜視図である。同図において、層構造体３は、下から順に絶縁層７、導体層８、絶縁層９、導体層１０、絶縁層１１、導体層１２、絶縁層１３、導体層１４、絶縁層１５、磁性層１６及び接着層１７が積層されて成るものである。

最下層の絶縁層７は、下部磁性基板２の上面に凹凸があっても、導体層８との密着性を良好にするための層である。絶縁層７は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等といった電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性の良い樹脂材料からなっている。

導体層８は、絶縁層７上に形成されている。導体層８は、図３に示すように、引き出し導体１８と、接続導体１９と、引き出し電極２０ａ〜２０ｄとを有している。引き出し電極２０ａ，２０ｂは、絶縁層７の上面における一縁部に形成され、引き出し電極２０ｃ，２０ｄは、絶縁層７の上面における反対側の縁部に引き出し電極２０ａ，２０ｂとそれぞれ対向するように形成されている。引き出し導体１８は、Ｌ字状をなしている。引き出し導体１８の一端は引き出し電極２０ａに接続され、引き出し導体１８の他端は接続導体１９に接続されている。このような導体層８を形成する金属材料としては、導電性及び加工性等に優れたＣｕやＡｌ等を使用するのが望ましい。

絶縁層９は、導体層８上に形成されている。絶縁層９は、上記の絶縁層７と同じ樹脂材料からなっている。絶縁層９には、導体層１０のコイル導体２１（後述）と接続導体１９とを電気的に接続するためのコンタクトホール（図示せず）が形成されている。

導体層１０は、絶縁層９上に形成されている。導体層１０は、図４に示すように、コイル導体２１と、引き出し電極２２ａ〜２２ｄとを有している。導体層１０は、上記の導体層８と同じ金属材料で形成されている。引き出し電極２２ａ〜２２ｄは、上記の引き出し電極２０ａ〜２０ｄに対応する位置にそれぞれ形成されている。

コイル導体２１は、渦巻状に形成されたスパイラル部２３と、このスパイラル部２３の外側端部と接続され、引き出し電極２２ｃに向けて延びるＬ字型の引き出し部２４とからなっている。スパイラル部２３では、コイル導体２１を形成する導体パターン２５の幅Ｗと導体パターン２５間の間隔Ｄとが全体的に等しくなっている。これにより、スパイラル部２３では、導体パターン２５の巻きピッチＰが全体的に等しくなる。なお、導体パターン２５の巻きピッチＰは、導体パターン２５の幅Ｗと導体パターン２５間の間隔Ｄとの和で表される。

また、スパイラル部２３は、全体的に略円形状となるように形成されている。具体的には、スパイラル部２３は、当該スパイラル部２３の内側領域の中心位置（第１円弧形成中心位置）Ｇ_０に対して９０度毎に区分けされた４つのコイル領域２３ａ〜２３ｄからなっている。

コイル領域２３ａ〜２３ｃは、コイル導体２１を形成する導体パターン２５が第１円弧形成中心位置Ｇ_０を中心とした円弧となるように形成されている。

コイル領域２３ｄは、コイル領域２３ｃに隣接した円弧領域２６と、コイル領域２３ａと円弧領域２６との間に位置する直線領域２７とからなっている。円弧領域２６は、コイル導体２１を形成する導体パターン２５が第１円弧形成中心位置Ｇ_０からＸ方向（引き出し電極の対向方向に対して垂直な方向）に所定量だけ離間した位置（第２円弧形成中心位置）Ｇ_１を中心とした円弧となるように形成されている。直線領域２７は、導体パターン２５がコイル領域２３ａから円弧領域２６までＸ方向に延びる直線となるように形成されている。

ここで、スパイラル部２３においては、上述したように導体パターン２５の幅Ｗ及び巻きピッチＰが全体的に等しくなっている。このため、第２円弧形成中心位置Ｇ_１を第１円弧形成中心位置Ｇ_０からＸ方向に導体パターン２５の巻きピッチ（１ピッチ）Ｐ分だけ離間させると共に、直線領域２７における導体パターン２５の直線部分の長さＬを導体パターン２５の巻きピッチＰと同じ長さとしている。こうすることで、コイル領域２３ａ内に存在するコイル導体２５とコイル領域２３ｃ内に存在するコイル導体２５とが、コイル領域２３ｄ内に存在するコイル導体２５を介して確実に繋がるようになり、コイル導体２５の一部が直線状である略円形状のスパイラル部２３が得られる。

引き出し部２４は、上記の引き出し導体１８の反対側に配置されている。引き出し部２４の一端は引き出し電極２２ｃに接続され、引き出し部２４の他端はスパイラル部２３の外側端部に接続されている。

絶縁層１１は、導体層１０上に形成されている。絶縁層１１は、上記の絶縁層７と同じ樹脂材料からなっている。

導体層１２は、絶縁層１１上に形成されている。導体層１２は、図５に示すように、コイル導体２８と、引き出し電極２９ａ〜２９ｄとを有している。導体層１２は、上記の導体層８と同じ金属材料で形成されている。引き出し電極２９ａ〜２９ｄは、上記の引き出し電極２０ａ〜２０ｄに対応する位置にそれぞれ形成されている。

コイル導体２８は、渦巻状に形成されたスパイラル部３０と、このスパイラル部３０の外側端部と接続され、引き出し電極２９ｄに向けて延びるＬ字型の引き出し部３１とからなっている。スパイラル部３０の構造は、コイル導体２１のスパイラル部２３と全く同様である。つまり、スパイラル部３０は、スパイラル部２３と同様に、コイル導体２８を形成する導体パターン３２の一部が直線状の略円形状となるように形成されている。そして、スパイラル部２３，３０同士は、絶縁層１１を介して上下に重なり合っている。

引き出し部３１は、上記の引き出し部２４と同じ側に形成されている。引き出し部３１の一端は引き出し電極２９ｄに接続され、引き出し部３１の他端はスパイラル部３０の外側端部に接続されている。

絶縁層１３は、導体層１２上に形成されている。絶縁層１３は、上記の絶縁層７と同じ樹脂材料からなっている。絶縁層１３には、コイル導体２８と引き出し導体３３（後述）とを電気的に接続するためのコンタクトホール（図示せず）が形成されている。

導体層１４は、絶縁層１３上に形成されている。導体層１４は、図６に示すように、引き出し導体３３と、接続導体３４と、引き出し電極３５ａ〜３５ｄとを有している。導体層１４は、上記の導体層８と同じ金属材料で形成されている。引き出し電極３５ａ〜３５ｄは、上記の引き出し電極２０ａ〜２０ｄに対応する位置にそれぞれ形成されている。引き出し導体３３は、Ｌ字状をなし、上記の引き出し導体１８と同じ側に形成されている。引き出し導体３３の一端は引き出し電極３５ｂに接続され、引き出し導体３３の他端は接続導体３４に接続されている。

絶縁層１５は、導体層１４上に形成されている。絶縁層１５は、上記の絶縁層７と同じ樹脂材料からなっている。

磁性層１６は、絶縁層１５上に形成されている。磁性層１６は、コモンモードフィルタ１に閉磁路を形成するための層である。磁性層１６は、例えば粉状のフェライトを含有した樹脂（磁粉含有樹脂）等の磁性材料により形成されている。

接着層１７は、磁性層１６上に形成され、磁性層１６と上部磁性基板４とを接合する層である。接着層１７は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等の接着剤により形成されている。

絶縁層９，１１，１３，１５においてスパイラル部２３，３０の内側領域に対応する部位には、図２及び図４〜図７に示すように、閉磁路形成用の内側絶縁除去部３６が設けられている。この内側絶縁除去部３６は、絶縁層９，１１，１３，１５に貫通穴３７を形成し、磁性層１６を形成する磁性材料Ｊと同じものを貫通穴３７に埋め込むことにより構成されている。

内側絶縁除去部３６（貫通穴３７）の形状としては、スパイラル部２３，３０の内周形状が略円形であることを考慮すると、断面円形状とするのが望ましい。この場合には、スパイラル部２３，３０の内側領域のスペースを最大限活用することができる。

また、絶縁層９，１１，１３，１５においてスパイラル部２３，３０の外側領域に対応する部位には、閉磁路形成用の外側絶縁除去部３８が４つずつ設けられている。この外側絶縁除去部３８は、絶縁層９，１１，１３，１５に切り欠き３９を形成し、磁性層１６を形成する磁性材料Ｊと同じものを切り欠き３９に埋め込むことにより構成されている。

外側絶縁除去部３８は、図４及び図５に示すように、絶縁層９，１１，１３，１５において、スパイラル部２３，３０を取り囲むような略正方形状の仮想線Ｓの４つの角部に対応する部位に設けられている。この領域は、絶縁層９，１１，１３，１５における略円形状のスパイラル部２３，３０の外側領域に対応する部位において、比較的大きなスペースをとれる領域である。

外側絶縁除去部３８（切り欠き３９）の形状としては、スパイラル部２３，３０の外周形状が略円形であることを考慮すると、図示の通り断面３角形状とするか、或いは一部にスパイラル部２３，３０の外周に沿った曲線を有する断面形状とするのが望ましい。この場合には、スパイラル部２３，３０の外側領域のスペースを最大限活用することができる。

なお、外側絶縁除去部３８の構造としては、内側絶縁除去部３６と同様に、絶縁層９，１１，１３，１５に貫通穴を形成し、その貫通穴に磁性材料Ｊを埋め込んで成るものであっても良い。

以上のような積層体５の対向する側面５Ａ，５Ｂ（図１参照）には、上記の端子電極６が２つずつ設けられている。積層体５の側面５Ａに設けられた２つの端子電極６の一方は、引き出し電極２０ａ，２２ａ，２９ａ，３５ａと電気的に接続され、当該２つの端子電極６の他方は、引き出し電極２０ｂ，２２ｂ，２９ｂ，３５ｂと電気的に接続されている。積層体５の側面５Ｂに設けられた２つの端子電極６の一方は、引き出し電極２０ｃ，２２ｃ，２９ｃ，３５ｃと電気的に接続され、当該２つの端子電極６の他方は、引き出し電極２０ｄ，２２ｄ，２９ｄ，３５ｄと電気的に接続されている。

次に、以上のように構成したコモンモードフィルタ１を製造する手順について説明する。まず、積層体５を以下のようにして作製する。

即ち、例えばスピンコート法、ディップ法、スプレー法等により上記の樹脂材料を下部磁性基板２上に塗布して硬化させることにより、絶縁層７を形成する。続いて、例えば絶縁層７上に導体薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法により引き出し導体１８、接続導体１９及び引き出し電極２０ａ〜２０ｄのパターンを形成することにより、導体層８を形成する。

続いて、絶縁層７の形成方法と同様にして、導体層８の上に絶縁層９を形成する。そして、例えばエッチングにより、接続導体１９とコイル導体２１とを電気的に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を絶縁層９に形成する。このとき、コンタクトホールの形成と同時に、絶縁層９の中央部の樹脂を除去して貫通穴３７を形成すると共に、絶縁層９の端部の一部樹脂を除去して４つの切り欠き３９を形成する。

続いて、導体層８の形成方法と同様の方法により、絶縁層９上にコイル導体２１及び引き出し電極２２ａ〜２２ｄのパターンを形成することにより、導体層１０を形成する。そして、絶縁層７，９の形成方法と同様にして、導体層１０の上に絶縁層１１を形成し、更に絶縁層１１に貫通穴３７と４つの切り欠き３９とを形成する。

続いて、導体層８の形成方法と同様の方法により、絶縁層１１上にコイル導体２８及び引き出し電極２９ａ〜２９ｄのパターンを形成することにより、導体層１２を形成する。そして、絶縁層７，９の形成方法と同様にして、導体層１２の上に絶縁層１３を形成し、更に絶縁層１３にコンタクトホール（図示せず）と貫通穴３７と４つの切り欠き３９とを形成する。

続いて、導体層８の形成方法と同様の方法により、絶縁層１３上に引き出し導体３３、接続導体３４及び引き出し電極３５ａ〜３５ｄのパターンを形成することにより、導体層１４を形成する。そして、絶縁層７，９の形成方法と同様にして、導体層１４の上に絶縁層１５を形成し、更に絶縁層１５に貫通穴３７と４つの切り欠き３９とを形成する。

これにより、図８（ａ）に示すように、下部磁性基板２上には、コイル導体２１，２８が内蔵された層構造中間体４０が形成されることになる。この層構造中間体４０には、最下層の絶縁層７を残して、絶縁層９，１１，１３，１５の貫通穴３７による凹部４１と絶縁層９，１１，１３，１５の切り欠き３９による４つの切り欠き部４２とが形成されている。

続いて、図８（ｂ）に示すように、磁粉含有樹脂を凹部４１及び各切り欠き部４２に埋め込むと共に、磁粉含有樹脂を層構造中間体４０の上面に塗布した状態で、磁粉含有樹脂を硬化させる。これにより、層構造中間体４０に内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８が形成されると共に、層構造中間体４０の上に磁性層１６が形成される。そして、その磁性層１６を研磨して、磁性層１６の上面を平坦化させる。

続いて、図８（ｃ）に示すように、磁性層１６の上にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布して、接着層１７を形成する。そして、接着層１７の上面に上部磁性基板４を貼り付ける。これにより、上記の積層体５が得られる。

このとき、最下層の絶縁層７は、コンタクトホールを形成しない絶縁層である。このため、上記のように最下層の絶縁層７には内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８を設けない構成とすることにより、その絶縁層７に対しては穴開け加工等を全く施す必要が無いので、工数の削減が図れる。

その後、積層体５の対向する側面５Ａ，５Ｂに、端子電極６を２つずつ形成する。具体的には、例えばマスクスパッタ法により積層体５の側面５Ａ，５ＢにＣｒ／Ｃｕ膜またはＴｉ／Ｃｕ膜を成膜した後、Ｎｉ／Ｓｎを用いて電気めっきを施すことにより、端子電極６を形成する。以上により、上記のコモンモードフィルタ１が完成する。

ここで、比較例として、従来のコモンモードフィルタの一つを図９に示す。同図において、コモンモードフィルタ１００は、絶縁層１０１と、この絶縁層１０１上に形成された導体層１０２とを有している。導体層１０２は、略四角形状のスパイラル部１０３を含むコイル導体１０４を有している。絶縁層１０１においてスパイラル部１０３の内側領域に対応する部位には、閉磁路形成用の内側絶縁除去部１０５が設けられている。絶縁層１０１においてスパイラル部１０３の外側領域に対応する部位には、２つの閉磁路形成用の外側絶縁除去部１０６がスパイラル部１０３を挟むように設けられている。内側絶縁除去部１０５及び外側絶縁除去部１０６は、断面矩形状を有している。

このようなコモンモードフィルタ１００に対し、本実施形態のコモンモードフィルタ１では、コイル導体２１のスパイラル部２３の形状とコイル導体２８のスパイラル部３０の形状とを丸型状としてある。このため、略四角形状のスパイラル部１０３に比べて、直線部分が無くなる分だけ、スパイラル部２３を形成する導体パターン２５の長さとスパイラル部３０を形成する導体パターン３２の長さとを確実に短くすることができる。

ところで、スパイラル部を形成する導体パターンの長さを十分に短くするには、当該導体パターンを全体的に円形状とするのが理想であるが、スパイラル部は連続的なものであるため、そのように構成することは不可能である。

本実施形態では、コイル導体２１を形成する導体パターン２５の幅Ｗ及び巻きピッチＰが全体的に等しくなるようなスパイラル部２３を構成すると共に、スパイラル部２３をコイル領域２３ａ〜２３ｄに分割する。そして、コイル領域２３ａ〜２３ｃでは、導体パターン２５が第１円弧形成中心位置Ｇ_０を中心として円弧状に延びるように構成する。一方、コイル領域２３ｄでは、導体パターン２５が第１円弧形成中心位置Ｇ_０から導体パターン２５の巻きピッチＰ分だけ離れた第２円弧形成中心位置Ｇ_１を中心として円弧状に延びる円弧領域２６と、導体パターン２５が巻きピッチＰ分だけ直線状に延びる直線領域２７とからなるように構成する。このように構成することにより、スパイラル部２３では、導体パターン２５が全体として連続的に形成されるようになり、しかも導体パターン２５の大部分が円弧状になる。従って、スパイラル部２３は、導体パターン２５の線長が最も効率良く短くなるような構成となる。コイル導体２８のスパイラル部３０についても、同様のことが言える。

これにより、コイル導体２１を形成する導体パターン２５及びコイル導体２８を形成する導体パターン３２の線長が何れも十分に短くなるので、コモンモードフィルタ１のカットオフ周波数が高くなる。その結果、伝送周波数が高周波であってもコモンモードフィルタ１が正常に動作するようになり、高周波特性の良好なコモンモードフィルタ１を得ることができる。

また、図９に示すコモンモードフィルタ１００では、コイル導体１０４のスパイラル部１０３の形状が略四角形状であるため、上記のように絶縁層１０１におけるスパイラル部１０３の外側領域に対応する部位に外側絶縁除去部１０６を設ける場合には、スパイラル部１０３の幅寸法Ｈが狭くならざるを得ない。このため、コモンモードフィルタ１００の外形寸法が限られている場合には、それに伴ってスパイラル部１０３の内側領域のスペースが狭くなるため、絶縁層１０１におけるスパイラル部１０３の内側領域に対応する部位に設けるべき内側絶縁除去部１０５についても、サイズを小さくする必要性が生じる。

閉磁路形成用の内側絶縁除去部１０５は、高インダクタンス（高インピーダンス）のコモンモードフィルタを得るために設けるものであるが、内側絶縁除去部１０５が小さくなると、インピーダンス増加の効果が十分に得られない。

これに対し本実施形態では、コイル導体２１のスパイラル部２３の形状を丸型状としたので、スパイラル部２３の外側領域の有効なスペースを利用して、閉磁路形成用の外側絶縁除去部３８を形成することができる。つまり、絶縁層９においてスパイラル部２３を取り囲むような略正方形状の仮想線Ｓの４つの角部に対応する部位に外側絶縁除去部３８を設けることにより、外側絶縁除去部３８のスペース確保のためにスパイラル部２３の寸法を小さくする必要がない。コイル導体２８のスパイラル部３０についても、同様のことが言える。このため、スパイラル部２３，３０の内側領域の広いスペースを有効活用して、サイズの大きな内側絶縁除去部３６を設けることができる。これにより、コモンモードフィルタ１のインピーダンスを十分増大させることができる。

以上のように本実施形態によれば、線長が最も効果的に短くなるような略円形状のスパイラル部２３，３０をそれぞれ有するコイル導体２１，２８を設けたので、高周波特性の良好なコモンモードフィルタ１を得ることができる。また、スパイラル部２３，３０の内側領域及び外側領域に好適な閉磁路構造を形成したので、高インピーダンスのコモンモードフィルタ１を得ることができる。これにより、漏れ磁束によるノイズの発生を抑制することが可能となる。以上により、例えば高速データ伝送を行う際に、高い伝送特性を確保することが可能となる。

また、コモンモードフィルタ１にはスペース効率の良い閉磁路が形成されるので、コモンモードフィルタ１の小型化を図ることが可能となる。

図１０は、本発明に係わるコモンモードフィルタの他の実施形態における積層体を示す分解斜視図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態のコモンモードフィルタ１の積層体５は、上述した実施形態と同様に、下部磁性基板２、層構造体３及び上部磁性基板４からなっている。層構造体３における最下層の絶縁層７には、図１０及び図１１に示すように、閉磁路形成用の内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８が設けられている。つまり、内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８は、層構造体３の全ての絶縁層７，９，１１，１３，１５に設けられている。この場合には、内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８を絶縁層７に設けた分だけ磁路の領域が増えるので、コモンモードフィルタ１のインピーダンスをより高くすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、１つの絶縁層に閉磁路形成用の内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８を両方設ける構成としたが、ある絶縁層には内側絶縁除去部３６のみを設け、別の絶縁層には外側絶縁除去部３８のみを設ける構成としても良い。また、上記実施形態では、１つの絶縁層に閉磁路形成用の外側絶縁除去部３８を４つ設ける構成としたが、１つの絶縁層に設ける外側絶縁除去部３８の数としては、３つ以下であっても良い。

また、内側絶縁除去部３６及び外側絶縁除去部３８を設けるために絶縁層に形成する穴または切り欠きとしては、特に上記の貫通穴３７及び切り欠き３９のように絶縁層を上下に貫通したものに限られず、凹状のものであっても良い。

また、上記実施形態では、コイル導体２１におけるスパイラル部２３のコイル領域２３ｄを円弧領域２６と直線領域２７とからなる構成としたが、スパイラル部２３の形状としては、略円形であれば何でも良い。コイル導体２８におけるスパイラル部３０についても同様である。

さらに、上記実施形態のコモンモードフィルタ１では、絶縁層１１を挟んで積層されたコイル導体２１，２８を有するものとしたが、本発明は、３層以上のコイル導体を有するコモンモードフィルタにも適用可能である。また、本発明は、１つの導体層が複数のコイル導体を有する、いわゆるアレイタイプのコモンモードフィルタ等にも適用可能である。

図１２は、コモンモードフィルタの各種サンプルについて、シミュレーションによるコモンモードインピーダンスとカットオフ周波数との関係を表したグラフである。

図１２に示すグラフにおいて、特性Ｐは、図２に示す積層体と同じ構造を有するサンプルについてのものである。特性Ｑは、図２に示す積層体において、内側絶縁除去部を設け外側絶縁除去部を設けないサンプルについてのものである。特性Ｒは、図２に示す積層体において、内側絶縁除去部及び外側絶縁除去部の何れも設けないサンプルについてのものである。特性Ｓは、図９に示す比較例と同じ構造を有するサンプルについてのものである。また、グラフの横軸はコモンモードインピーダンスを示し、グラフの横軸はカットオフ周波数を示している。

図１２から分かるように、コイル導体のスパイラル部の形状を上記のような略円形状とし、更に絶縁層に閉磁路形成用の内側絶縁除去部及び外側絶縁除去部を設ける（特性Ｐ参照）ことで、同一のカットオフ周波数において高いコモンモードインピーダンスを実現できることが明確である。具体的には、絶縁層に内側絶縁除去部のみを設けた場合（特性Ｑ参照）には、絶縁層に内側絶縁除去部及び外側絶縁除去部を両方設けた場合に比べて、インピーダンスが約１５％低下している。また、絶縁層に内側絶縁除去部及び外側絶縁除去部の何れも設けない場合（特性Ｒ参照）には、絶縁層に内側絶縁除去部及び外側絶縁除去部を両方設けた場合に比べて、インピーダンスが約５０％低下している。以上のことから、本発明の効果が実証されたと言える。

本発明に係わるコモンモードフィルタの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す積層体の分解斜視図である。 図２に示す最下層の絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層とを示す平面図である。 図２に示す下から２層目の絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層とを示す平面図である。 図２に示す下から３層目の絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層とを示す平面図である。 図２に示す下から４層目の絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層とを示す平面図である。 図２に示す下から５層目の絶縁層を示す平面図である。 図２に示す積層体を作製する工程を示す断面図である。 比較例として、従来のコモンモードフィルタにおいて絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層を示す平面図である。 本発明に係わるコモンモードフィルタの他の実施形態における積層体を示す分解斜視図である。 図１０に示す最下層の絶縁層とこの絶縁層上に形成された導体層とを示す平面図である。 コモンモードフィルタの各種サンプルについて、シミュレーションによるコモンモードインピーダンスとカットオフ周波数との関係を表したグラフである。

符号の説明

１…コモンモードフィルタ、３…層構造体、７，９，１１，１３，１５…絶縁層、２１…コイル導体、２３…スパイラル部、２８…コイル導体、３０…スパイラル部、３６…閉磁路形成用の内側絶縁除去部（第１の磁路形成用絶縁除去部）、３７…貫通穴、３８…閉磁路形成用の内側絶縁除去部（第２の磁路形成用絶縁除去部）、３９…切り欠き、Ｓ…略正方形状の仮想線。

Claims (6)

1. 絶縁層を挟んで積層されてなる少なくとも２つのコイル導体を有する層構造体を備えたコモンモードフィルタであって、
   前記コイル導体は、略円形の渦巻状に形成されたスパイラル部と、前記スパイラル部の外側端部と接続され、前記絶縁層の縁部に向けて延びて前記絶縁層の縁部に形成された引き出し電極に接続されるＬ字型の引き出し部とを有し、
   前記各コイル導体の前記スパイラル部同士は、前記絶縁層を挟んで重なり合っており、
   前記引き出し部同士は、前記絶縁層を挟んで互いに反対側の方向に延びるＬ字型をなしており、
   前記絶縁層において前記スパイラル部の内側領域に対応する部位には、穴を形成して磁性材料を埋め込んで成る第１の磁路形成用絶縁除去部が設けられ、
   前記絶縁層において前記スパイラル部の外側領域に対応する部位には、穴または切り欠きを形成して前記磁性材料を埋め込んで成る第２の磁路形成用絶縁除去部が設けられており、
   前記第２の磁路形成用絶縁除去部は、前記絶縁層において前記コイル導体のうち前記引き出し部を避けて前記スパイラル部のみを取り囲むような略正方形状の仮想線の角部に対応し且つ前記引き出し電極よりも前記スパイラル部側の部位に設けられていることを特徴とするコモンモードフィルタ。
2. 前記絶縁層は、前記各コイル導体を挟むように複数層にわたって積層されており、
   前記第１の磁路形成用絶縁除去部及び前記第２の磁路形成用絶縁除去部は、前記層構造体における最下層の絶縁層を除く各絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコモンモードフィルタ。
3. 前記絶縁層は、前記各コイル導体を挟むように複数層にわたって積層されており、
   前記第１の磁路形成用絶縁除去部及び前記第２の磁路形成用絶縁除去部は、前記層構造体における全ての絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコモンモードフィルタ。
4. 前記第２の磁路形成用絶縁除去部は、前記絶縁層において前記略正方形状の仮想線の４つの角部に対応する部位にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のコモンモードフィルタ。
5. 前記第１の磁路形成用絶縁除去部は、断面円形状をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のコモンモードフィルタ。
6. 前記第２の磁路形成用絶縁除去部は、断面３角形状または一部に前記スパイラル部の外周形状に沿った曲線を有する断面形状をなしていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のコモンモードフィルタ。
   

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