JP5360130B2 - Common mode noise filter - Google Patents

Common mode noise filter Download PDF

Info

Publication number
JP5360130B2
JP5360130B2 JP2011107857A JP2011107857A JP5360130B2 JP 5360130 B2 JP5360130 B2 JP 5360130B2 JP 2011107857 A JP2011107857 A JP 2011107857A JP 2011107857 A JP2011107857 A JP 2011107857A JP 5360130 B2 JP5360130 B2 JP 5360130B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
spiral
common mode
mode noise
spiral conductors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011107857A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012238780A (en
Inventor
賢史 中川
武史 奥村
寿緒 友成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2011107857A priority Critical patent/JP5360130B2/en
Publication of JP2012238780A publication Critical patent/JP2012238780A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5360130B2 publication Critical patent/JP5360130B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common mode noise filter which can attenuate not only common mode noise but also differential mode noise in a specific frequency band. <P>SOLUTION: A common mode filter F1 consisting of spiral conductors 31-34 and a differential mode filter F2 consisting of spiral conductors 35 and 36 are laminated one on top of another on a magnetic substrate 11. The planar positions of the spiral conductors 31-34 are equal to each other, and the planar positions of the spiral conductors 35 and 36 are also equal to each other. The spiral conductors 35 and 36 respectively are formed in the same conductor layers as are the spiral conductors 31 and 32. These conductor layers are of underlayers close to the magnetic substrate 11. Since the spiral conductors 35 and 36 are formed in conductor layers close to the magnetic substrate 11, the frequency band of differential mode noise to be eliminated can be set exactly as designed. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

本発明はコモンモードノイズフィルタに関し、特に、コモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタに関する。   The present invention relates to a common mode noise filter, and more particularly to a common mode noise filter capable of attenuating not only common mode noise but also differential mode noise in a specific frequency band.

近年、高速な信号伝送インターフェースとしてUSB2.0規格やIEEE1394規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。これらのインターフェースでは一対の信号線を用いて差動信号(ディファレンシャル信号)を伝送する差動伝送方式が採用されており、従来のシングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送が実現されている。   In recent years, the USB 2.0 standard and the IEEE 1394 standard have become widespread as high-speed signal transmission interfaces, and are used in many digital devices such as personal computers and digital cameras. These interfaces employ a differential transmission method in which a differential signal (differential signal) is transmitted using a pair of signal lines, and signal transmission at a higher speed than the conventional single-ended transmission method is realized.

高速差動伝送路上のノイズを除去するためのフィルタにはコモンモードフィルタが広く使用されている(特許文献1参照)。コモンモードフィルタは、一対の信号線を伝わる信号の差動成分(ディファレンシャル成分)に対するインピーダンスが低く、同相成分(コモンモード成分)に対するインピーダンスが高いという特性を有している。そのため、一対の信号線上にコモンモードフィルタを挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなくコモンモードノイズを遮断することができる。   A common mode filter is widely used as a filter for removing noise on the high-speed differential transmission line (see Patent Document 1). The common mode filter has a characteristic that an impedance with respect to a differential component (differential component) of a signal transmitted through a pair of signal lines is low and an impedance with respect to an in-phase component (common mode component) is high. Therefore, by inserting a common mode filter on a pair of signal lines, common mode noise can be blocked without substantially attenuating the differential mode signal.

特開平8−203737号公報JP-A-8-203737

上述の通り、コモンモードフィルタはディファレンシャル成分に対するインピーダンスが低いため、必要な信号成分をほとんど減衰させない。しかしながら、ディファレンシャル成分の中には、必要な信号成分以外に不要なディファレンシャルモードノイズが含まれることがある。このような不要なディファレンシャルモードノイズは、従来のコモンモードフィルタではほとんど除去されないため、一対の信号線にコモンモードフィルタを挿入するだけでは、ノイズ対策が不十分となることがあった。特に、携帯電話機内の信号線路がディファレンシャルモードノイズの発生源になると、通信感度が低下することがあった。   As described above, since the common mode filter has a low impedance to the differential component, the necessary signal component is hardly attenuated. However, the differential component may include unnecessary differential mode noise in addition to the necessary signal component. Such unnecessary differential mode noise is hardly removed by the conventional common mode filter, so that the noise countermeasures may be insufficient only by inserting the common mode filter into the pair of signal lines. In particular, when a signal line in a mobile phone becomes a source of differential mode noise, communication sensitivity may be reduced.

このような観点から、本発明者らはコモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域(例えば携帯電話の通信周波数帯域)におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタについて鋭意研究を行った。その結果、互いに磁気結合する一対のコイルの一端をコモンモードフィルタに接続し、これらコイルの他端を開放することにより、コモンモードノイズのみならず所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去できることを見いだした。   From this point of view, the present inventors have conducted extensive research on a common mode noise filter capable of attenuating not only common mode noise but also differential mode noise in a specific frequency band (for example, a communication frequency band of a mobile phone). It was. As a result, it has been found that not only common mode noise but also differential mode noise in a desired frequency band can be removed by connecting one end of a pair of coils magnetically coupled to each other to a common mode filter and opening the other end of these coils. It was.

ここで、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域は、他端が開放された一対のコイルのインダクタンス成分(L成分)とキャパシタンス成分(C成分)からなるLC共振特性によって決まる。したがって、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を所望の周波数帯域に合わせるためには、他端が開放された一対のコイルを設計通りに正確に作製する必要がある。   Here, the frequency band of the differential mode noise to be removed is determined by LC resonance characteristics composed of an inductance component (L component) and a capacitance component (C component) of a pair of coils whose other ends are open. Therefore, in order to match the frequency band of the differential mode noise to be removed to a desired frequency band, it is necessary to accurately produce a pair of coils with the other ends open as designed.

しかしながら、該コイルを基板上のスパイラル導体によって構成する場合、スパイラル導体の作製精度は下地となる絶縁層の平坦性に依存する。このため、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を所望の周波数帯域に正確に合わせるためには、スパイラル導体の下地の平坦性を十分に確保する必要がある。   However, when the coil is constituted by a spiral conductor on the substrate, the accuracy of producing the spiral conductor depends on the flatness of the underlying insulating layer. For this reason, in order to accurately match the frequency band of the differential mode noise to be removed to a desired frequency band, it is necessary to sufficiently ensure the flatness of the base of the spiral conductor.

したがって、本発明の目的は、コモンモードノイズだけでなく特定の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズを減衰することが可能なコモンモードノイズフィルタであって、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能なコモンモードノイズフィルタを提供することである。   Therefore, an object of the present invention is a common mode noise filter capable of attenuating not only common mode noise but also differential mode noise in a specific frequency band, and the frequency band of the differential mode noise to be removed is as designed. It is to provide a common mode noise filter that can be used.

本発明によるコモンモードノイズフィルタは、基板と、前記基板上にこの順に設けられた第1乃至第4の導体層とを備え、前記第1の導体層には、互いに異なる平面位置に第1及び第5のスパイラル導体が形成され、前記第2の導体層には、互いに異なる平面位置に第2及び第6のスパイラル導体が形成され、前記第3及び第4の導体層には、それぞれ第3及び第4のスパイラル導体が形成され、前記第1乃至第4のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、前記第5及び第6のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、前記第1乃至第4のスパイラル導体のうち2つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第1のコイルを構成し、前記第1乃至第4のスパイラル導体のうち残りの2つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第2のコイルを構成し、前記第5のスパイラル導体は、一端が前記第1のコイルの一端に接続され、他端が開放されており、前記第6のスパイラル導体は、一端が前記第1のコイルの前記一端と対を成す前記第2のコイルの一端に接続され、他端が開放されていることを特徴とする。   A common mode noise filter according to the present invention includes a substrate and first to fourth conductor layers provided in this order on the substrate, and the first conductor layer includes first and second conductors at different planar positions. A fifth spiral conductor is formed, the second conductor layer is formed with second and sixth spiral conductors at different planar positions, and the third and fourth conductor layers are respectively provided with a third spiral conductor. And the fourth spiral conductors are formed, the planar positions of the first to fourth spiral conductors overlap each other, and the planar positions of the fifth and sixth spiral conductors overlap each other, Two of the fourth spiral conductors are connected in series to form a first coil, and the remaining two spiral conductors of the first to fourth spiral conductors are connected in series. Thus, a second coil is formed, and the fifth spiral conductor has one end connected to one end of the first coil and the other end opened, and the sixth spiral conductor has one end Is connected to one end of the second coil paired with the one end of the first coil, and the other end is open.

本発明によれば、第1乃至第4のスパイラル導体によってコモンモードノイズが除去されるだけでなく、第5及び第6のスパイラル導体によって所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することが可能となる。しかも、単一の部品によって構成され、且つ、各スパイラル導体が基板上に設けられたタイプであることから、表面実装に適したコモンモードノイズフィルタを提供することが可能となる。   According to the present invention, not only common mode noise is removed by the first to fourth spiral conductors, but also differential mode noise in a desired frequency band can be removed by the fifth and sixth spiral conductors. Become. Moreover, since the spiral conductor is of a type that is constituted by a single component and is provided on the substrate, it is possible to provide a common mode noise filter suitable for surface mounting.

さらに、第5及び第6のスパイラル導体がより基板に近い導体層に設けられていることから、作製時において下地の平坦性が十分に確保される。これにより、第5及び第6のスパイラル導体を高い精度で作製できることから、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能となる。しかも、これら第5及び第6のスパイラル導体は、コモンモードフィルタを構成する第1乃至第4のスパイラル導体とは異なる平面位置に配置されていることから、コモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタとの磁気的干渉が生じにくく、磁気的干渉によるフィルタ特性の変化が抑制される。このようにコモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを基板上の異なる平面位置に配置すると基板の必要面積が増大するが、本発明ではコモンモードフィルタを構成する各コイルをそれぞれ2層の導体層に形成していることから、コモンモードフィルタに必要とされる平面面積を低減しつつ、所望のインダクタンスを確保することが可能となる。   Further, since the fifth and sixth spiral conductors are provided in the conductor layer closer to the substrate, the flatness of the base is sufficiently ensured at the time of manufacture. As a result, the fifth and sixth spiral conductors can be manufactured with high accuracy, and the frequency band of the differential mode noise to be removed can be made as designed. In addition, since the fifth and sixth spiral conductors are arranged at different plane positions from the first to fourth spiral conductors constituting the common mode filter, the magnetic field between the common mode filter and the differential mode filter is determined. Interference is less likely to occur, and changes in filter characteristics due to magnetic interference are suppressed. Thus, when the common mode filter and the differential mode filter are arranged at different plane positions on the substrate, the required area of the substrate is increased. However, in the present invention, each coil constituting the common mode filter is formed on two conductor layers. Therefore, it is possible to secure a desired inductance while reducing the plane area required for the common mode filter.

本発明において、前記第1のコイルは前記第1及び第3のスパイラル導体によって構成され、前記第2のコイルは前記第2及び第4のスパイラル導体によって構成されることが好ましい。これによれば、第1のコイルを構成するスパイラル導体と第2のコイルを構成するスパイラル導体が交互に配置されることから、両者の磁気結合及び対称性が高められ、コモンモードフィルタの特性を向上させることが可能となる。   In the present invention, it is preferable that the first coil is constituted by the first and third spiral conductors, and the second coil is constituted by the second and fourth spiral conductors. According to this, since the spiral conductor constituting the first coil and the spiral conductor constituting the second coil are alternately arranged, the magnetic coupling and symmetry of both are enhanced, and the characteristics of the common mode filter are improved. It becomes possible to improve.

この場合、前記第1のスパイラル導体の外周端と前記第5のスパイラル導体の外周端が前記第1の導体層において接続され、前記第2のスパイラル導体の外周端と前記第6のスパイラル導体の外周端が前記第2の導体層において接続され、前記第1のスパイラル導体の内周端と前記第3のスパイラル導体の内周端が第1のスルーホール導体を介して接続され、前記第2のスパイラル導体の内周端と前記第4のスパイラル導体の内周端が第2のスルーホール導体を介して接続されていることがより好ましい。これによれば、スルーホール導体を介さずにコモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを接続できることから、導体パターンのレイアウトがシンプルとなる。これにより、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計値により正確に近づけることが可能となる。   In this case, the outer peripheral end of the first spiral conductor and the outer peripheral end of the fifth spiral conductor are connected in the first conductor layer, and the outer peripheral end of the second spiral conductor and the sixth spiral conductor are connected. An outer peripheral end is connected in the second conductor layer, an inner peripheral end of the first spiral conductor and an inner peripheral end of the third spiral conductor are connected via a first through-hole conductor, and the second More preferably, the inner peripheral end of the spiral conductor and the inner peripheral end of the fourth spiral conductor are connected via a second through-hole conductor. According to this, since the common mode filter and the differential mode filter can be connected without passing through the through-hole conductor, the layout of the conductor pattern becomes simple. As a result, the frequency band of the differential mode noise to be removed can be made closer to the design value more accurately.

本発明において、前記第5及び第6のスパイラル導体の上方には、前記第3及び第4の導体層を貫通して設けられた磁性部材が配置されていることが好ましい。これによれば、ディファレンシャルモードフィルタのインダクタンスを高めることが可能となる。   In the present invention, it is preferable that a magnetic member provided through the third and fourth conductor layers is disposed above the fifth and sixth spiral conductors. According to this, it is possible to increase the inductance of the differential mode filter.

この場合、前記磁性部材は、少なくとも前記第4のスパイラル導体の内周部にも配置されていることがより好ましい。これによれば、コモンモードフィルタのインダクタンスを高めることが可能となる。   In this case, it is more preferable that the magnetic member is disposed at least on the inner peripheral portion of the fourth spiral conductor. According to this, it is possible to increase the inductance of the common mode filter.

このように、本発明のコモンモードノイズフィルタによれば、コモンモードノイズが除去されるだけでなく、所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することが可能となる。しかも、除去されるディファレンシャルモードノイズの周波数帯域を設計通りとすることが可能となる。   Thus, according to the common mode noise filter of the present invention, not only common mode noise is removed, but also differential mode noise in a desired frequency band can be removed. In addition, the frequency band of the differential mode noise to be removed can be made as designed.

本発明の好ましい実施の形態によるコモンモードノイズフィルタ100の概観構造を示す略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an overview structure of a common mode noise filter 100 according to a preferred embodiment of the present invention. コモンモードノイズフィルタ100の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。2 is a schematic exploded perspective view showing a layer structure of a common mode noise filter 100 in detail. FIG. 絶縁層15a〜15e及び導体層16a〜16dの平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of insulating layers 15a-15e and conductor layers 16a-16d. スパイラル導体31〜36の積層方向から見た平面位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the plane position seen from the lamination direction of the spiral conductors 31-36. コモンモードノイズフィルタ100の等価回路図である。2 is an equivalent circuit diagram of a common mode noise filter 100. FIG. スパイラル導体35,36の磁気結合方向と接続方向のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the magnetic coupling direction of the spiral conductors 35 and 36, and a connection direction. ディファレンシャル成分の通過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the passage characteristic of a differential component.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施の形態によるコモンモードノイズフィルタ100の外観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external structure of a common mode noise filter 100 according to a preferred embodiment of the present invention, and shows a state in which the mounting surface faces upward.

図1に示すように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100は、磁性基板11と、磁性基板11の一方の主面(上面)に設けられた薄膜コイル層12と、薄膜コイル層12の主面(上面)に設けられたバンプ電極13a〜13dと、バンプ電極13a〜13dの形成位置を除いた薄膜コイル層12の主面に設けられた磁性樹脂層14とを備えている。図示のように、コモンモードノイズフィルタ100は略直方体状の表面実装型チップ部品であり、バンプ電極13a〜13dは、磁性基板11、薄膜コイル層12及び磁性樹脂層14からなる積層体の外周面に露出するように形成されている。このうち、バンプ電極13a,13cは積層体の長手方向に沿った第1の側面10aから露出しており、バンプ電極13b,13dは第1の側面10aと対向する第2の側面10bから露出している。なお、実装時には上下反転し、バンプ電極13a〜13d側を下向きにして使用することは言うまでもない。本明細書においては説明の便宜上、図1に示す実装面が上向きの状態を基準にして上下方向を定義し、磁性樹脂層14の露出面をコモンモードノイズフィルタ100の上面とする。これは、コモンモードノイズフィルタ100の作製時における上下方向と一致する。   As shown in FIG. 1, the common mode noise filter 100 according to the present embodiment includes a magnetic substrate 11, a thin film coil layer 12 provided on one main surface (upper surface) of the magnetic substrate 11, and the main components of the thin film coil layer 12. Bump electrodes 13a to 13d provided on the surface (upper surface) and a magnetic resin layer 14 provided on the main surface of the thin film coil layer 12 excluding the formation positions of the bump electrodes 13a to 13d are provided. As shown in the drawing, the common mode noise filter 100 is a substantially rectangular parallelepiped surface-mounted chip component, and the bump electrodes 13a to 13d are outer peripheral surfaces of a laminate including the magnetic substrate 11, the thin film coil layer 12, and the magnetic resin layer 14. It is formed so as to be exposed. Among these, the bump electrodes 13a and 13c are exposed from the first side surface 10a along the longitudinal direction of the multilayer body, and the bump electrodes 13b and 13d are exposed from the second side surface 10b facing the first side surface 10a. ing. Needless to say, it is turned upside down at the time of mounting, and the bump electrodes 13a to 13d are used facing downward. In the present specification, for convenience of explanation, the vertical direction is defined with reference to the state in which the mounting surface shown in FIG. This coincides with the vertical direction when the common mode noise filter 100 is manufactured.

磁性基板11は、コモンモードノイズフィルタ100の機械的強度を確保すると共に、磁路としての役割を果たすものである。磁性基板11の材料としては例えば焼結フェライト等の磁性セラミック材料を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが0.65×0.85×0.56(mm)であるとき、磁性基板11の厚さは0.3mm程度とすることができる。但し、本発明において磁性基板11を使用することは必須でなく、磁路としての役割が必要でない場合には、磁性を持たない材料によって基板を構成しても構わない。   The magnetic substrate 11 serves as a magnetic path while ensuring the mechanical strength of the common mode noise filter 100. As the material of the magnetic substrate 11, for example, a magnetic ceramic material such as sintered ferrite can be used. Although not particularly limited, when the chip size is 0.65 × 0.85 × 0.56 (mm), the thickness of the magnetic substrate 11 can be about 0.3 mm. However, it is not essential to use the magnetic substrate 11 in the present invention, and if the role as a magnetic path is not necessary, the substrate may be made of a material having no magnetism.

薄膜コイル層12は、磁性基板11と磁性樹脂層14との間に設けられており、コモンモードフィルタとディファレンシャルモードフィルタを含む層である。詳細については後述するが、薄膜コイル層12は絶縁層と導体層が交互に積層された多層構造を有している。このように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100はいわゆる薄膜タイプであって、磁性コアに導線を巻回した構造を有する巻線タイプの電子部品とは区別されるものである。   The thin film coil layer 12 is provided between the magnetic substrate 11 and the magnetic resin layer 14 and includes a common mode filter and a differential mode filter. As will be described in detail later, the thin film coil layer 12 has a multilayer structure in which insulating layers and conductor layers are alternately laminated. As described above, the common mode noise filter 100 according to the present embodiment is a so-called thin film type, and is distinguished from a winding type electronic component having a structure in which a conducting wire is wound around a magnetic core.

バンプ電極13a〜13dは、めっき処理により形成された厚膜めっき電極であり、フリップチップボンダーを用いてCu,Au等の金属ボールを熱圧着することにより形成されるものとは区別される。バンプ電極13a〜13dの厚さは、磁性樹脂層14の厚さと同等かそれ以上である。すなわち、バンプ電極13a〜13dの厚さは薄膜コイル層12内の導体パターンよりも厚く、薄膜コイル層12内の導体パターンの5倍以上の厚さを有していることが好ましい。   The bump electrodes 13a to 13d are thick film plating electrodes formed by plating, and are distinguished from those formed by thermocompression bonding of metal balls such as Cu and Au using a flip chip bonder. The thickness of the bump electrodes 13 a to 13 d is equal to or greater than the thickness of the magnetic resin layer 14. That is, the thickness of the bump electrodes 13 a to 13 d is preferably thicker than the conductor pattern in the thin film coil layer 12 and more than five times the thickness of the conductor pattern in the thin film coil layer 12.

磁性樹脂層14は、コモンモードノイズフィルタ100の実装面(底面)を構成する層であり、バンプ電極13a〜13dの周囲を埋めるように設けられている。磁性樹脂層14は、磁性基板11と同様に薄膜コイル層12を保護すると共に、コモンモードノイズフィルタ100の磁路としての役割を果たすものである。ただし、磁性樹脂層14の機械的強度は磁性基板11よりも小さいため、強度面では補助的な役割を果たす程度である。磁性樹脂層14としては、フェライト粉を含有するエポキシ樹脂(複合フェライト)を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが0.65×0.85×0.56(mm)であるとき、磁性樹脂層14の厚さは0.06〜0.1mm程度とすることができる。但し、本発明において磁性樹脂層14を使用することは必須でなく、磁路としての役割が必要でない場合には、磁性を持たない樹脂によって当該層を構成しても構わない。   The magnetic resin layer 14 is a layer that constitutes the mounting surface (bottom surface) of the common mode noise filter 100, and is provided so as to fill the periphery of the bump electrodes 13a to 13d. The magnetic resin layer 14 protects the thin film coil layer 12 similarly to the magnetic substrate 11 and plays a role as a magnetic path of the common mode noise filter 100. However, since the mechanical strength of the magnetic resin layer 14 is smaller than that of the magnetic substrate 11, it has an auxiliary role in terms of strength. As the magnetic resin layer 14, an epoxy resin (composite ferrite) containing ferrite powder can be used. Although not particularly limited, when the chip size is 0.65 × 0.85 × 0.56 (mm), the thickness of the magnetic resin layer 14 may be about 0.06 to 0.1 mm. it can. However, it is not essential to use the magnetic resin layer 14 in the present invention, and when the role as a magnetic path is not necessary, the layer may be formed of a resin having no magnetism.

図2は、コモンモードノイズフィルタ100の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。   FIG. 2 is a schematic exploded perspective view showing the layer structure of the common mode noise filter 100 in detail.

図2に示すように、薄膜コイル層12は、磁性基板11側から磁性樹脂層14側に向かって順に積層された絶縁層15a〜15eと、それぞれ絶縁層15a〜15d上に設けられた第1〜第4の導体層16a〜16dとを備えている。図3には、絶縁層15a〜15e及び導体層16a〜16dの平面構造が示されている。   As shown in FIG. 2, the thin film coil layer 12 includes insulating layers 15 a to 15 e that are sequentially stacked from the magnetic substrate 11 side to the magnetic resin layer 14 side, and first layers provided on the insulating layers 15 a to 15 d, respectively. To fourth conductor layers 16a to 16d. FIG. 3 shows a planar structure of the insulating layers 15a to 15e and the conductor layers 16a to 16d.

絶縁層15a〜15eは、異なる導体層に設けられた導体パターン間を絶縁すると共に、導体パターンが形成される下地の平坦性を確保する役割を果たす。特に、最下層に位置する絶縁層15aは、磁性基板11の表面の凹凸を吸収し、導体パターンの加工精度を高める役割を果たす。絶縁層15a〜15eの材料としては、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工の容易な樹脂を用いることが好ましく、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。   The insulating layers 15a to 15e serve to insulate conductor patterns provided in different conductor layers and ensure the flatness of the base on which the conductor patterns are formed. In particular, the insulating layer 15a located at the lowest layer absorbs irregularities on the surface of the magnetic substrate 11 and plays a role of improving the processing accuracy of the conductor pattern. As a material of the insulating layers 15a to 15e, it is preferable to use a resin that is excellent in electrical and magnetic insulation and easy to process, and is not particularly limited, but a polyimide resin or an epoxy resin is used. it can.

導体層16a〜16dは導体パターンが設けられる層である。導体パターンとしては、導電性及び加工性に優れたCu、Al等を用いることが好ましい。導体パターンの形成は、全面に導体を形成した後フォトリソグラフィーを用いてエッチングするサブトラクティブ法や、メッキによって導体パターンを選択的に形成するアディティブ法などにより行うことができる。   The conductor layers 16a to 16d are layers on which conductor patterns are provided. As the conductor pattern, it is preferable to use Cu, Al or the like excellent in conductivity and workability. The conductor pattern can be formed by a subtractive method in which a conductor is formed on the entire surface and then etched using photolithography, or an additive method in which a conductor pattern is selectively formed by plating.

図3に示すように、最下層の絶縁層15aは磁性基板11の上面の全体を覆っており、開口部などは設けられていない。これに対し、絶縁層15b〜15eにはそれぞれ所定の位置に開口部又はスルーホールが設けられている。具体的に説明すると、絶縁層15b〜15eにはいずれもバンプ電極13a〜13dに対応する位置に開口部20a〜20dが設けられている。また、絶縁層15bにはスルーホール21が設けられ、絶縁層15cにはスルーホール22,23が設けられ、絶縁層15dにはスルーホール24が設けられている。さらに、絶縁層15dには開口部25が設けられ、絶縁層15eには開口部26,27が設けられている。スルーホール21〜24は後述するスルーホール導体が埋め込まれる部分であり、開口部25〜27は磁性樹脂層14が埋め込まれる部分である。   As shown in FIG. 3, the lowermost insulating layer 15a covers the entire top surface of the magnetic substrate 11, and no opening or the like is provided. In contrast, the insulating layers 15b to 15e are each provided with an opening or a through hole at a predetermined position. Specifically, the insulating layers 15b to 15e are each provided with openings 20a to 20d at positions corresponding to the bump electrodes 13a to 13d. The insulating layer 15b is provided with a through hole 21, the insulating layer 15c is provided with through holes 22 and 23, and the insulating layer 15d is provided with a through hole 24. Furthermore, an opening 25 is provided in the insulating layer 15d, and openings 26 and 27 are provided in the insulating layer 15e. The through holes 21 to 24 are portions in which through-hole conductors described later are embedded, and the openings 25 to 27 are portions in which the magnetic resin layer 14 is embedded.

導体層16aには、バンプ電極13a〜13dと、互いに異なる平面位置に配置された第1及び第5のスパイラル導体31,35が設けられている。図3に示すように、スパイラル導体31,35の外周端31a,35aはいずれもバンプ電極13aに接続されている。また、スパイラル導体31の内周端31bは、絶縁層15bに設けられたスルーホール21の平面位置と一致しており、これにより導体層16aが絶縁層15bによって覆われた後もスルーホール21を介して露出する。一方、スパイラル導体35の内周端35bは開放されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体31の外周端31aから内周端31bへ向かう巻回方向は右回り(時計回り)であり、スパイラル導体35の外周端35aから内周端35bへ向かう巻回方向は左回り(反時計回り)である。また、導体層16aには、バンプ電極13b,13dの近傍に方向性マーク50が形成されている。   The conductor layer 16a is provided with bump electrodes 13a to 13d and first and fifth spiral conductors 31 and 35 arranged at different plane positions. As shown in FIG. 3, the outer peripheral ends 31a and 35a of the spiral conductors 31 and 35 are both connected to the bump electrode 13a. Further, the inner peripheral end 31b of the spiral conductor 31 coincides with the planar position of the through hole 21 provided in the insulating layer 15b, so that the through hole 21 can be removed even after the conductor layer 16a is covered with the insulating layer 15b. Exposed through. On the other hand, the inner peripheral end 35b of the spiral conductor 35 is open. In the present embodiment, when viewed from above, the winding direction from the outer peripheral end 31a of the spiral conductor 31 toward the inner peripheral end 31b is clockwise (clockwise), and the spiral conductor 35 has an outer peripheral end 35a to an inner peripheral end 35b. The winding direction toward is counterclockwise (counterclockwise). Further, a directional mark 50 is formed on the conductor layer 16a in the vicinity of the bump electrodes 13b and 13d.

導体層16bには、バンプ電極13a〜13dと、互いに異なる平面位置に配置された第2及び第6のスパイラル導体32,36が設けられている。図3に示すように、スパイラル導体32,36の外周端32a,36aはいずれもバンプ電極13cに接続されている。また、スパイラル導体32の内周端32bは、絶縁層15cに設けられたスルーホール23の平面位置と一致しており、これにより導体層16bが絶縁層15cによって覆われた後もスルーホール23を介して露出する。一方、スパイラル導体35の内周端35bは開放されている。さらに、導体層16bには、スルーホール21,22と同じ平面位置にスルーホール導体41が配置されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体32の外周端32aから内周端32bへ向かう巻回方向は右回り(時計回り)であり、スパイラル導体36の外周端36aから内周端36bへ向かう巻回方向は右回り(時計回り)である。導体層16bにも、バンプ電極13b,13dの近傍に方向性マーク50が形成されている。   The conductor layer 16b is provided with bump electrodes 13a to 13d and second and sixth spiral conductors 32 and 36 arranged at different plane positions. As shown in FIG. 3, the outer peripheral ends 32a and 36a of the spiral conductors 32 and 36 are both connected to the bump electrode 13c. Further, the inner peripheral end 32b of the spiral conductor 32 coincides with the planar position of the through hole 23 provided in the insulating layer 15c, so that the through hole 23 remains after the conductor layer 16b is covered with the insulating layer 15c. Exposed through. On the other hand, the inner peripheral end 35b of the spiral conductor 35 is open. Furthermore, a through-hole conductor 41 is disposed on the conductor layer 16 b at the same plane position as the through-holes 21 and 22. In the present embodiment, when viewed from above, the winding direction from the outer peripheral end 32a of the spiral conductor 32 toward the inner peripheral end 32b is clockwise (clockwise), and the spiral conductor 36 has an outer peripheral end 36a to an inner peripheral end 36b. The winding direction toward is clockwise (clockwise). Directional marks 50 are also formed on the conductor layer 16b in the vicinity of the bump electrodes 13b and 13d.

導体層16cには、バンプ電極13a〜13dと、第3のスパイラル導体33が設けられている。図3に示すように、スパイラル導体33の外周端33aはバンプ電極13bに接続されている。また、スパイラル導体33の内周端33bは、絶縁層15cに設けられたスルーホール22の平面位置と一致しており、これによりスルーホール導体41を介してスパイラル導体31の内周端31bに接続される。さらに、導体層16cには、スルーホール23,24と同じ平面位置にスルーホール導体42が配置されている。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体33の外周端33aから内周端33bへ向かう巻回方向は左回り(反時計回り)である。   Bump electrodes 13a to 13d and a third spiral conductor 33 are provided on the conductor layer 16c. As shown in FIG. 3, the outer peripheral end 33a of the spiral conductor 33 is connected to the bump electrode 13b. Further, the inner peripheral end 33b of the spiral conductor 33 coincides with the planar position of the through hole 22 provided in the insulating layer 15c, and is thereby connected to the inner peripheral end 31b of the spiral conductor 31 through the through hole conductor 41. Is done. Furthermore, a through-hole conductor 42 is disposed on the conductor layer 16c at the same plane position as the through-holes 23 and 24. In this embodiment, when viewed from above, the winding direction from the outer peripheral end 33a of the spiral conductor 33 toward the inner peripheral end 33b is counterclockwise (counterclockwise).

導体層16dには、バンプ電極13a〜13dと、第4のスパイラル導体34が設けられている。図3に示すように、スパイラル導体34の外周端34aはバンプ電極13dに接続されている。また、スパイラル導体34の内周端34bは、絶縁層15dに設けられたスルーホール24の平面位置と一致しており、これによりスルーホール導体42を介してスパイラル導体32の内周端32bに接続される。本実施形態では、上方から見た場合、スパイラル導体34の外周端34aから内周端34bへ向かう巻回方向は左回り(反時計回り)である。   Bump electrodes 13a to 13d and a fourth spiral conductor 34 are provided on the conductor layer 16d. As shown in FIG. 3, the outer peripheral end 34a of the spiral conductor 34 is connected to the bump electrode 13d. Further, the inner peripheral end 34 b of the spiral conductor 34 coincides with the planar position of the through hole 24 provided in the insulating layer 15 d, and is thereby connected to the inner peripheral end 32 b of the spiral conductor 32 via the through hole conductor 42. Is done. In the present embodiment, when viewed from above, the winding direction from the outer peripheral end 34a to the inner peripheral end 34b of the spiral conductor 34 is counterclockwise (counterclockwise).

図4に示すように、スパイラル導体31〜34の積層方向から見た平面位置は互いに重なっており、スパイラル導体35,36の積層方向から見た平面位置も互いに重なっている。   As shown in FIG. 4, the planar positions of the spiral conductors 31 to 34 viewed from the stacking direction overlap each other, and the planar positions of the spiral conductors 35 and 36 viewed from the stacking direction also overlap each other.

また、スパイラル導体31,33は、それぞれの内周端31b,33bがスルーホール導体41を介して直列接続されることにより、第1のコイル(C1)を構成する。第1のコイルの一端はバンプ電極13aに接続され、他端はバンプ電極13bに接続されることになる。同様に、スパイラル導体32,34は、それぞれの内周端32b,34bがスルーホール導体42を介して直列接続されることにより、第2のコイル(C2)を構成する。第2のコイルの一端はバンプ電極13cに接続され、他端はバンプ電極13dに接続されることになる。第1のコイルの一端(又は他端)と第2のコイルの一端(又は他端)は互いに対を成し、一対の信号線を伝わる差動信号の入力側又は出力側に接続される。一対の信号線は、コモンモードノイズフィルタ100が実装される図示しないプリント基板上に形成される。   The spiral conductors 31 and 33 constitute the first coil (C1) by connecting the inner peripheral ends 31b and 33b in series via the through-hole conductors 41, respectively. One end of the first coil is connected to the bump electrode 13a, and the other end is connected to the bump electrode 13b. Similarly, the spiral conductors 32 and 34 constitute the second coil (C2) by connecting the inner peripheral ends 32b and 34b in series via the through-hole conductors 42, respectively. One end of the second coil is connected to the bump electrode 13c, and the other end is connected to the bump electrode 13d. One end (or the other end) of the first coil and one end (or the other end) of the second coil form a pair and are connected to the input side or the output side of the differential signal transmitted through the pair of signal lines. The pair of signal lines is formed on a printed board (not shown) on which the common mode noise filter 100 is mounted.

図2に示すように、開口部25,26には磁性樹脂層14が埋め込まれるため、スパイラル導体35,36の上方には導体層16c,16dを貫通して磁性樹脂層14が配置されることになる。この部分に磁性樹脂層14を配置することができるのは、スパイラル導体35,36の上方が空きスペースとなっているからであり、ここに磁性樹脂層14を配置することによってスパイラル導体35,36のインダクタンス成分(L成分)を高めることができる。   As shown in FIG. 2, since the magnetic resin layer 14 is embedded in the openings 25 and 26, the magnetic resin layer 14 is disposed above the spiral conductors 35 and 36 through the conductor layers 16c and 16d. become. The reason why the magnetic resin layer 14 can be arranged in this portion is that the space above the spiral conductors 35 and 36 is an empty space, and by arranging the magnetic resin layer 14 here, the spiral conductors 35 and 36 are arranged. The inductance component (L component) can be increased.

さらに、開口部27にも磁性樹脂層14が埋め込まれるため、スパイラル導体34の内周部を貫通して磁性樹脂層14が配置されることになる。これにより、スパイラル導体31〜34によって構成されるコモンモードフィルタのインダクタンスが高められている。このような開口部27を絶縁層15b〜15dにも設ければ、コモンモードフィルタのインダクタンスはより一層高められるが、これを実現するためにはより高い作製精度が要求される。本実施形態において開口部27を絶縁層15eにのみ設けているのは、量産性を確保しつつ、コモンモードフィルタのインダクタンスをできるだけ高めるためである。   Furthermore, since the magnetic resin layer 14 is also embedded in the opening 27, the magnetic resin layer 14 is disposed through the inner peripheral portion of the spiral conductor 34. Thereby, the inductance of the common mode filter comprised by the spiral conductors 31-34 is raised. If such an opening 27 is also provided in the insulating layers 15b to 15d, the inductance of the common mode filter can be further increased, but higher manufacturing accuracy is required to realize this. The reason why the opening 27 is provided only in the insulating layer 15e in the present embodiment is to increase the inductance of the common mode filter as much as possible while ensuring mass productivity.

図5は、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100の等価回路図である。   FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the common mode noise filter 100 according to the present embodiment.

図5に示すように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100は、対を成すバンプ電極13a,13cと対を成すバンプ電極13b,13dとの間に挿入されたコモンモードフィルタF1と、バンプ電極13a,13cに接続されたディファレンシャルモードフィルタF2を含む。バンプ電極13a〜13dは、コモンモードノイズフィルタ100が実装されるべきプリント基板上の配線パターンに接続される。   As shown in FIG. 5, the common mode noise filter 100 according to the present embodiment includes a common mode filter F1 inserted between a pair of bump electrodes 13a and 13c and a pair of bump electrodes 13b and 13d, and a bump electrode. Differential mode filter F2 connected to 13a, 13c is included. The bump electrodes 13a to 13d are connected to a wiring pattern on a printed board on which the common mode noise filter 100 is to be mounted.

コモンモードフィルタF1は、2つのコイルC1,C2が同方向に磁気結合した回路である。つまり、コイルC1の一端C1a(31a)から他端C1b(33a)への巻回方向と、コイルC2の一端C2a(32a)から他端C2b(34a)への巻回方向とが同一であり、且つ、その平面位置が重なっていることにより、コイルC1,C2は互いに同方向に磁気結合することになる。より具体的には、コイルC1はスパイラル導体31,33によって構成され、一端C1aから他端C1bへの巻回方向は右回り(時計回り)である。同様に、コイルC2はスパイラル導体32,34によって構成され、一端C2aから他端C2bへの巻回方向は右回り(時計回り)である。   The common mode filter F1 is a circuit in which two coils C1 and C2 are magnetically coupled in the same direction. That is, the winding direction from one end C1a (31a) of the coil C1 to the other end C1b (33a) and the winding direction from the one end C2a (32a) of the coil C2 to the other end C2b (34a) are the same. In addition, since the planar positions overlap, the coils C1 and C2 are magnetically coupled to each other in the same direction. More specifically, the coil C1 is composed of spiral conductors 31 and 33, and the winding direction from one end C1a to the other end C1b is clockwise (clockwise). Similarly, the coil C2 is composed of spiral conductors 32 and 34, and the winding direction from the one end C2a to the other end C2b is clockwise (clockwise).

ここで、「互いに同方向に磁気結合」とは、同相成分に対しては互いに磁束を強め合い、差動成分に対しては互いに磁束を打ち消し合うように磁気結合していることを言う。一方、「互いに逆方向に磁気結合」とは、差動成分に対しては互いに磁束を強め合い、同相成分に対しては互いに磁束を打ち消し合うように磁気結合していることを言う。コモンモードフィルタF1の一端側(C1a,C2a側)を信号入力側とするか、コモンモードフィルタF1の他端側(C1b,C2b側)を信号入力側とするかは任意である。その選択は、方向性マーク50によって確認することが可能である。   Here, “magnetic coupling in the same direction as each other” means that magnetic coupling is performed so that the magnetic flux is strengthened with respect to the in-phase component and the magnetic flux is canceled with respect to the differential component. On the other hand, “magnetic coupling in directions opposite to each other” means that magnetic coupling is performed so that the magnetic flux is strengthened with respect to the differential component and the magnetic flux is canceled with respect to the in-phase component. It is arbitrary whether one end side (C1a, C2a side) of the common mode filter F1 is a signal input side or the other end side (C1b, C2b side) of the common mode filter F1 is a signal input side. The selection can be confirmed by the direction mark 50.

一方、ディファレンシャルモードフィルタF2は、スパイラル導体35,36によって構成される。スパイラル導体35,36はその平面位置の重なりによって互いに容量結合しており、それぞれの外周端35a,36aはバンプ電極13a,13cに接続され、内周端35b,36bはいずれも開放されている。   On the other hand, the differential mode filter F2 is composed of spiral conductors 35 and 36. The spiral conductors 35 and 36 are capacitively coupled to each other by their overlapping planar positions, the outer peripheral ends 35a and 36a are connected to the bump electrodes 13a and 13c, and the inner peripheral ends 35b and 36b are both open.

かかる構成により、コモンモードフィルタF1に流れる差動信号のうち、必要なディファレンシャル信号成分については、実質的にコモンモードフィルタF1及びディファレンシャルモードフィルタF2の影響を受けることなく伝送される。これに対し、コモンモードフィルタF1に流れる差動信号のうち、コモンモードノイズ成分についてはコモンモードフィルタF1によって減衰される。さらに、コモンモードフィルタF1に流れる差動信号のうち、所望の周波数帯域におけるディファレンシャルモードノイズについてはディファレンシャルモードフィルタF2によって減衰される。   With this configuration, a necessary differential signal component of the differential signal flowing through the common mode filter F1 is transmitted without being substantially affected by the common mode filter F1 and the differential mode filter F2. On the other hand, the common mode noise component of the differential signal flowing through the common mode filter F1 is attenuated by the common mode filter F1. Further, among the differential signals flowing through the common mode filter F1, differential mode noise in a desired frequency band is attenuated by the differential mode filter F2.

スパイラル導体35,36によってディファレンシャルモードノイズが減衰される理由は、スパイラル導体35,36のインダクタンス成分(L成分)とスパイラル導体35,36間のキャパシタンス成分(C成分)とがLC共振を起こすからである。したがって、スパイラル導体35,36によって減衰すべき周波数帯域は、これらL成分及びC成分によって調整することが可能である。   The reason why the differential mode noise is attenuated by the spiral conductors 35 and 36 is that the inductance component (L component) of the spiral conductors 35 and 36 and the capacitance component (C component) between the spiral conductors 35 and 36 cause LC resonance. is there. Therefore, the frequency band to be attenuated by the spiral conductors 35 and 36 can be adjusted by these L component and C component.

ここで、コモンモードフィルタF1は、広帯域に亘ってディファレンシャル信号成分を通過させ、コモンモードノイズを減衰させれば良いことから、コモンモードフィルタF1を構成するスパイラル導体31〜34については、設計値に対するL成分及びC成分のずれはある程度許容される。これに対し、ディファレンシャルモードフィルタF2は、必要なディファレンシャル信号成分を減衰させることなく、且つ、所望の周波数帯域におけるディファレンシャル信号成分を減衰させる必要があるため、スパイラル導体35,36のL成分及びC成分については、非常に精度良く設計通りの値とする必要がある。   Here, since the common mode filter F1 only has to pass the differential signal component over a wide band and attenuate the common mode noise, the spiral conductors 31 to 34 constituting the common mode filter F1 are designed to meet the design value. Deviation between the L component and the C component is allowed to some extent. On the other hand, the differential mode filter F2 needs to attenuate the differential signal component in a desired frequency band without attenuating the necessary differential signal component, and therefore, the L component and the C component of the spiral conductors 35 and 36. For, it is necessary to set the value as designed very accurately.

この点を考慮し、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100では、図2及び図3に示したように、ディファレンシャルモードフィルタF2を構成するスパイラル導体35,36をより下層の導体層16a,16bに配置している。これは、下層の導体層ほど平坦性が高く、高精度に作製することができるからである。本実施形態では最下層の導体層16aにスパイラル導体35を形成し、最下層から2番目の導体層16bにスパイラル導体35を形成していることから、これらスパイラル導体35,36の形状及び両者の平面的な重なりを精度良く制御することができ、その結果、設計通りのL成分及びC成分を実現することが可能となる。   In consideration of this point, in the common mode noise filter 100 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the spiral conductors 35 and 36 constituting the differential mode filter F2 are formed on the lower conductor layers 16a and 16b. It is arranged. This is because the lower conductor layer has higher flatness and can be manufactured with higher accuracy. In this embodiment, the spiral conductor 35 is formed on the lowermost conductor layer 16a, and the spiral conductor 35 is formed on the second conductor layer 16b from the lowermost layer. The planar overlap can be controlled with high accuracy, and as a result, the designed L and C components can be realized.

図6(a)〜(d)はスパイラル導体35,36の磁気結合方向と接続方向のバリエーションを示す図である。   6A to 6D are diagrams showing variations in the magnetic coupling direction and connection direction of the spiral conductors 35 and 36. FIG.

図6(a)に示す例は、スパイラル導体35,36の一端35a,36a(外周端)をバンプ電極13a,13cにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体35,36を同方向に磁気結合させた例を示している。本例では、一端35a,36aから他端35b,36bに向かう巻回方向が互いに同じであるとともに接続方向も同じであることから、互いに同方向の磁気結合となる。   In the example shown in FIG. 6A, one ends 35a and 36a (outer ends) of the spiral conductors 35 and 36 are connected to the bump electrodes 13a and 13c, respectively, and the spiral conductors 35 and 36 are magnetically coupled in the same direction. An example is shown. In this example, since the winding directions from the one end 35a, 36a to the other end 35b, 36b are the same and the connection direction is the same, the magnetic coupling is in the same direction.

図6(b)に示す例は、スパイラル導体35,36の一端35a,36a(外周端)をバンプ電極13a,13cにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体35,36を逆方向に磁気結合させた例を示している。本例では、一端35a,36aから他端35b,36bに向かう巻回方向が互いに逆であるとともに接続方向が同じであることから、互いに逆方向の磁気結合となる。本例は、図2及び図3に示したコモンモードノイズフィルタ100の等価回路に相当する。   In the example shown in FIG. 6B, the ends 35a and 36a (outer ends) of the spiral conductors 35 and 36 are connected to the bump electrodes 13a and 13c, respectively, and the spiral conductors 35 and 36 are magnetically coupled in the opposite direction. An example is shown. In this example, since the winding directions from the one end 35a, 36a to the other end 35b, 36b are opposite to each other and the connection direction is the same, the magnetic coupling is opposite to each other. This example corresponds to an equivalent circuit of the common mode noise filter 100 shown in FIGS.

図6(c)に示す例は、スパイラル導体35の一端35a(外周端)及びスパイラル導体36の他端36b(内周端)をバンプ電極13a,13cにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体35,36を一端35a及び他端36bから見て逆方向に磁気結合(一端35a,36aから見れば同方向に磁気結合)させた例を示している。本例では、一端35a,36aから他端35b,36bに向かう巻回方向が互いに同じあるとともに接続方向が逆であることから、互いに逆方向の磁気結合となる。   In the example shown in FIG. 6C, one end 35a (outer peripheral end) of the spiral conductor 35 and the other end 36b (inner peripheral end) of the spiral conductor 36 are respectively connected to the bump electrodes 13a and 13c, and the spiral conductor 35, An example is shown in which 36 is magnetically coupled in the opposite direction when viewed from one end 35a and the other end 36b (magnetically coupled in the same direction when viewed from one end 35a, 36a). In this example, since the winding directions from the one end 35a, 36a to the other end 35b, 36b are the same and the connection direction is opposite, the magnetic coupling is in the opposite direction.

図6(d)に示す例は、スパイラル導体35の一端35a(外周端)及びスパイラル導体36の他端36b(内周端)をバンプ電極13a,13cにそれぞれ接続し、且つ、スパイラル導体35,36を一端35a及び他端36bから見て同方向に磁気結合(一端35a,36aから見れば逆方向に磁気結合)させた例を示している。本例では、一端35a,36aから他端35b,36bに向かう巻回方向が互いに逆であるとともに接続方向も逆であることから、互いに同方向の磁気結合となる。   In the example shown in FIG. 6D, one end 35a (outer peripheral end) of the spiral conductor 35 and the other end 36b (inner peripheral end) of the spiral conductor 36 are connected to the bump electrodes 13a and 13c, respectively, 36 shows an example in which 36 is magnetically coupled in the same direction when viewed from one end 35a and the other end 36b (magnetically coupled in the opposite direction when viewed from one end 35a, 36a). In this example, since the winding directions from the one end 35a, 36a to the other end 35b, 36b are opposite to each other and the connection direction is also opposite, the magnetic coupling is in the same direction.

図6(a)に示すパターンと図6(d)に示すパターンは、いずれもスパイラル導体35,36が同方向に磁気結合しており、したがってこれらのパターンはほぼ同じ特性が得られる。具体的には、相対的に低い周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去される。これに対し、図6(b)に示すパターンと図6(c)に示すパターンは、いずれもスパイラル導体35,36が逆方向に磁気結合しており、したがってこれらのパターンはほぼ同じ特性が得られる。具体的には、相対的に高い周波数帯域のディファレンシャルモードノイズが除去される。   In both the pattern shown in FIG. 6A and the pattern shown in FIG. 6D, the spiral conductors 35 and 36 are magnetically coupled in the same direction, and therefore, these patterns have almost the same characteristics. Specifically, differential mode noise in a relatively low frequency band is removed. On the other hand, in both the pattern shown in FIG. 6B and the pattern shown in FIG. 6C, the spiral conductors 35 and 36 are magnetically coupled in the opposite directions, so that these patterns have almost the same characteristics. It is done. Specifically, differential mode noise in a relatively high frequency band is removed.

図7は、ディファレンシャル成分の通過特性を示すグラフである。   FIG. 7 is a graph showing the pass characteristic of the differential component.

図7に示す特性Aは、図6(a)又は(d)に示すパターンを有するコモンモードノイズフィルタの通過特性である。また、図7に示す特性Bは、図6(b)又は(c)に示すパターンを有するコモンモードノイズフィルタの通過特性である。さらに、図7に示す特性Cは、図6(a)〜(d)に示すパターンからスパイラル導体35,36を除去したコモンモードノイズフィルタの通過特性である。いずれのコモンモードノイズフィルタもコモンモードフィルタF1については同じ形状及びサイズである。また、特性A,Bを有するコモンモードノイズフィルタについては、スパイラル導体35,36の形状及びサイズは実質的に同一である。   A characteristic A shown in FIG. 7 is a pass characteristic of the common mode noise filter having the pattern shown in FIG. A characteristic B shown in FIG. 7 is a pass characteristic of the common mode noise filter having the pattern shown in FIG. 6B or 6C. Furthermore, a characteristic C shown in FIG. 7 is a pass characteristic of a common mode noise filter obtained by removing the spiral conductors 35 and 36 from the patterns shown in FIGS. All the common mode noise filters have the same shape and size as the common mode filter F1. In the common mode noise filter having the characteristics A and B, the shapes and sizes of the spiral conductors 35 and 36 are substantially the same.

図7に示すように、スパイラル導体35,36が設けられていない通常のコモンモードフィルタは、特性Cに示すように高域に亘ってディファレンシャル成分の減衰が少ない。これに対し、同方向に磁気結合するスパイラル導体35,36を接続した場合、特性Aに示すように周波数f1において減衰のピークが現れている。また、逆方向に磁気結合するスパイラル導体35,36を接続した場合、特性Bに示すように周波数f2(>f1)において減衰のピークが現れている。このように、スパイラル導体35,36を付加することにより、特定の周波数帯域におけるディファレンシャル成分を減衰させることができ、且つ、その周波数帯域は磁気結合の方向によって調整することが可能である。   As shown in FIG. 7, an ordinary common mode filter in which the spiral conductors 35 and 36 are not provided has less attenuation of the differential component over a high frequency range as indicated by the characteristic C. In contrast, when the spiral conductors 35 and 36 that are magnetically coupled in the same direction are connected, as shown in the characteristic A, an attenuation peak appears at the frequency f1. When the spiral conductors 35 and 36 that are magnetically coupled in the opposite direction are connected, as shown in the characteristic B, an attenuation peak appears at the frequency f2 (> f1). Thus, by adding the spiral conductors 35 and 36, the differential component in a specific frequency band can be attenuated, and the frequency band can be adjusted by the direction of magnetic coupling.

以上説明したように、本実施形態によるコモンモードノイズフィルタ100は、コモンモードノイズが除去されるだけでなく、所望の周波数帯域のディファレンシャルモードノイズを除去することができる。しかも、単一の部品によって構成され、且つ、各スパイラル導体が基板上に設けられたタイプであることから、プリント基板上に表面実装を行うことが可能である。   As described above, the common mode noise filter 100 according to the present embodiment can remove not only common mode noise but also differential mode noise in a desired frequency band. In addition, since it is configured by a single component and each spiral conductor is provided on the substrate, surface mounting can be performed on the printed circuit board.

さらに、スパイラル導体35,36がより磁性基板11に近い導体層16a,16bに設けられていることから、作製時において下地の平坦性が十分に確保される。これは、作製時における成膜が磁性基板11に近い側から順次行われるため、磁性基板11に近い絶縁層ほど平坦性が高いからである。これにより、高い精度でスパイラル導体35,36を作製することができることから、ディファレンシャルモードフィルタF2の共振周波数を設計通りとすることが可能となる。しかも、これらスパイラル導体35,36は、コモンモードフィルタF1を構成するスパイラル導体31〜34とは異なる平面位置に配置されていることから、コモンモードフィルタF1とディファレンシャルモードフィルタF2との磁気的干渉を抑制することも可能となる。また、これによって生じる磁性基板11の平面面積の増大は、コモンモードフィルタF1を構成するスパイラル導体を4層に亘って形成することにより抑制されている。   Furthermore, since the spiral conductors 35 and 36 are provided on the conductor layers 16a and 16b closer to the magnetic substrate 11, the flatness of the base is sufficiently ensured at the time of manufacture. This is because the film formation at the time of fabrication is sequentially performed from the side closer to the magnetic substrate 11, so that the insulating layer closer to the magnetic substrate 11 has higher flatness. Thereby, since the spiral conductors 35 and 36 can be produced with high accuracy, the resonance frequency of the differential mode filter F2 can be made as designed. In addition, since the spiral conductors 35 and 36 are disposed at different plane positions from the spiral conductors 31 to 34 constituting the common mode filter F1, magnetic interference between the common mode filter F1 and the differential mode filter F2 is prevented. It can also be suppressed. Moreover, the increase in the planar area of the magnetic substrate 11 caused by this is suppressed by forming the spiral conductors constituting the common mode filter F1 over four layers.

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。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態では、コモンモードフィルタF1を構成するコイルC1,C2がそれぞれ2つのスパイラル導体によって構成されているが、各コイルC1,C2をそれぞれ3つ以上のスパイラル導体によって構成しても構わない。   For example, in the above embodiment, the coils C1 and C2 constituting the common mode filter F1 are each constituted by two spiral conductors, but each coil C1 and C2 may be constituted by three or more spiral conductors. Absent.

また、上記実施形態では、最下層から数えて1層目及び3層目に形成されたスパイラル導体31,33によってコイルC1を形成し、2層目及び4層目に形成されたスパイラル導体32,34によってコイルC2を形成しているが、本発明においてこの点は必須でない。しかしながら、上記実施形態のように各層に形成されたスパイラル導体を交互に接続すれば、コイルC1,C2の磁気結合及び対称性が高められ、コモンモードフィルタF1の特性を向上させることが可能となる。   In the above embodiment, the coil C1 is formed by the spiral conductors 31 and 33 formed in the first and third layers from the lowest layer, and the spiral conductors 32 and 33 formed in the second and fourth layers are formed. Although the coil C2 is formed by 34, this point is not essential in the present invention. However, if the spiral conductors formed in each layer are connected alternately as in the above embodiment, the magnetic coupling and symmetry of the coils C1 and C2 can be enhanced, and the characteristics of the common mode filter F1 can be improved. .

また、各スパイラル導体31〜36の平面形状については特に限定されず、図3などに示したように略矩形状であっても構わないし、円形又は楕円形であっても構わない。   Further, the planar shape of each of the spiral conductors 31 to 36 is not particularly limited, and may be substantially rectangular as shown in FIG. 3 or the like, or may be circular or elliptical.

11 磁性基板
12 薄膜コイル層
13a〜13d バンプ電極
14 磁性樹脂層
15a〜15e 絶縁層
16a〜16d 導体層
20a〜20d 開口部
21〜24 スルーホール
25〜27 開口部
31〜36 スパイラル導体
41,42 スルーホール導体
50 方向性マーク
100 コモンモードノイズフィルタ
C1,C2 コイル
F1 コモンモードフィルタ
F2 ディファレンシャルモードフィルタ
11 Magnetic substrate 12 Thin film coil layers 13a to 13d Bump electrode 14 Magnetic resin layers 15a to 15e Insulating layers 16a to 16d Conductive layers 20a to 20d Openings 21 to 24 Through holes 25 to 27 Openings 31 to 36 Spiral conductors 41 and 42 Through Hall conductor 50 Directional mark 100 Common mode noise filter C1, C2 Coil F1 Common mode filter F2 Differential mode filter

Claims (5)

基板と、前記基板上にこの順に設けられた第1乃至第4の絶縁層と、前記第1乃至第4の絶縁層上にそれぞれ設けられた第1乃至第4の導体層とを備え、
前記第1の導体層には、互いに異なる平面位置に第1及び第5のスパイラル導体が形成され、
前記第2の導体層には、互いに異なる平面位置に第2及び第6のスパイラル導体が形成され、
前記第3及び第4の導体層には、それぞれ第3及び第4のスパイラル導体が形成され、
前記第1乃至第4のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、
前記第5及び第6のスパイラル導体の平面位置は互いに重なっており、
前記第1乃至第4のスパイラル導体のうち2つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第1のコイルを構成し、
前記第1乃至第4のスパイラル導体のうち残りの2つのスパイラル導体は、直列接続されることにより第2のコイルを構成し、
前記第5のスパイラル導体は、一端が前記第1のコイルの一端に接続され、他端が開放されており、
前記第6のスパイラル導体は、一端が前記第1のコイルの前記一端と対を成す前記第2のコイルの一端に接続され、他端が開放されている、ことを特徴とするコモンモードノイズフィルタ。
A substrate, first to fourth insulating layers provided in this order on the substrate, and first to fourth conductor layers respectively provided on the first to fourth insulating layers;
In the first conductor layer, first and fifth spiral conductors are formed at different planar positions,
In the second conductor layer, second and sixth spiral conductors are formed at different planar positions,
Third and fourth spiral conductors are formed in the third and fourth conductor layers, respectively.
The planar positions of the first to fourth spiral conductors overlap each other,
The planar positions of the fifth and sixth spiral conductors overlap each other,
Of the first to fourth spiral conductors, two spiral conductors constitute a first coil by being connected in series,
The remaining two spiral conductors of the first to fourth spiral conductors are connected in series to form a second coil,
The fifth spiral conductor has one end connected to one end of the first coil and the other end open.
The sixth spiral conductor has one end connected to one end of the second coil that forms a pair with the one end of the first coil, and the other end is open. .
前記第1のコイルは前記第1及び第3のスパイラル導体によって構成され、前記第2のコイルは前記第2及び第4のスパイラル導体によって構成されることを特徴とする請求項1に記載のコモンモードノイズフィルタ。   2. The common according to claim 1, wherein the first coil is constituted by the first and third spiral conductors, and the second coil is constituted by the second and fourth spiral conductors. Mode noise filter. 前記第1のスパイラル導体の外周端と前記第5のスパイラル導体の外周端が前記第1の導体層において接続され、
前記第2のスパイラル導体の外周端と前記第6のスパイラル導体の外周端が前記第2の導体層において接続され、
前記第1のスパイラル導体の内周端と前記第3のスパイラル導体の内周端が前記第2及び第3の絶縁層を貫通して設けられた第1のスルーホール導体を介して接続され、
前記第2のスパイラル導体の内周端と前記第4のスパイラル導体の内周端が前記第3及び第4の絶縁層を貫通して設けられた第2のスルーホール導体を介して接続されている、ことを特徴とする請求項2に記載のコモンモードノイズフィルタ。
An outer peripheral end of the first spiral conductor and an outer peripheral end of the fifth spiral conductor are connected in the first conductor layer;
An outer peripheral end of the second spiral conductor and an outer peripheral end of the sixth spiral conductor are connected in the second conductor layer;
An inner peripheral end of the first spiral conductor and an inner peripheral end of the third spiral conductor are connected via a first through-hole conductor provided through the second and third insulating layers ,
An inner peripheral end of the second spiral conductor and an inner peripheral end of the fourth spiral conductor are connected via a second through-hole conductor provided through the third and fourth insulating layers. The common mode noise filter according to claim 2, wherein
前記第5及び第6のスパイラル導体の上方には、前記第4の絶縁層を貫通して設けられた磁性部材が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコモンモードノイズフィルタ。 4. The magnetic member provided so as to penetrate the fourth insulating layer is disposed above the fifth and sixth spiral conductors. 5. Common mode noise filter as described. 前記磁性部材は、少なくとも前記第4のスパイラル導体の内周部にも配置されていることを特徴とする請求項4に記載のコモンモードノイズフィルタ。   The common mode noise filter according to claim 4, wherein the magnetic member is also disposed at least on an inner periphery of the fourth spiral conductor.
JP2011107857A 2011-05-13 2011-05-13 Common mode noise filter Active JP5360130B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011107857A JP5360130B2 (en) 2011-05-13 2011-05-13 Common mode noise filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011107857A JP5360130B2 (en) 2011-05-13 2011-05-13 Common mode noise filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012238780A JP2012238780A (en) 2012-12-06
JP5360130B2 true JP5360130B2 (en) 2013-12-04

Family

ID=47461416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011107857A Active JP5360130B2 (en) 2011-05-13 2011-05-13 Common mode noise filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5360130B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554333B1 (en) * 2014-03-28 2015-09-21 주식회사 이노칩테크놀로지 Circuit protection device
KR101823236B1 (en) 2016-04-22 2018-01-29 삼성전기주식회사 Common mode filter
JP6812140B2 (en) 2016-05-30 2021-01-13 株式会社村田製作所 Coil parts
JP2018207028A (en) 2017-06-08 2018-12-27 Tdk株式会社 Coil component and manufacturing method therefor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129291A (en) * 2005-11-01 2007-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise filter and noise filter circuit
JP4518103B2 (en) * 2007-05-21 2010-08-04 Tdk株式会社 Common mode choke coil
JP5029726B2 (en) * 2010-05-21 2012-09-19 Tdk株式会社 Common mode noise filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012238780A (en) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5029726B2 (en) Common mode noise filter
JP5195876B2 (en) Coil component and manufacturing method thereof
JP5488566B2 (en) Common mode filter
JP5206775B2 (en) Electronic components
JP5673359B2 (en) Coil component and manufacturing method thereof
JP5093210B2 (en) Coil component and manufacturing method thereof
JP6024418B2 (en) Common mode filter
JP5176989B2 (en) Common mode filter and its mounting structure
KR102632343B1 (en) Inductor array component and board for mounting the same
JP2008198929A (en) Balun transformer, mounting structure of the same, and electronic apparatus in which the mounting structure is built-in
JP2011014747A (en) Coil component, and method of manufacturing the same
KR102385508B1 (en) Common mode noise filter
KR20160032581A (en) Inductor array chip and board for mounting the same
JP5398235B2 (en) Common mode filter
JP5360130B2 (en) Common mode noise filter
JP5500186B2 (en) Coil component and manufacturing method thereof
JP4682425B2 (en) Noise filter and electronic device using the noise filter
JP5994108B2 (en) Common mode noise filter
JP2007129291A (en) Noise filter and noise filter circuit
JP4840381B2 (en) Common mode filter and manufacturing method thereof
JP2007281315A (en) Coil component
JP6662204B2 (en) Electronic components
JP4830531B2 (en) Multilayer coil parts
JP2012182285A (en) Coil component
JP2012109292A (en) Common mode noise filter

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130521

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5360130

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150