JP5961814B2

JP5961814B2 - コモンモードノイズフィルタ

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Publication number: JP5961814B2
Application number: JP2011238362A
Authority: JP
Inventors: 吉晴大森; 託司川嶋; 新海　淳; 淳新海
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: JP2016181712A; JP6303139B2; JP2012124470A; JP6427770B2; JP2017188704A

Description

本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用されるコモンモードノイズフィルタに関するものである。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図１０に示すように、積層された複数の絶縁体層１ａ〜１ｇに形成された第１のコイル２と第２のコイル３とを有し、第１のコイル２は第１、第２の渦巻き状導体４ａ，４ｂを接続して構成され、第２のコイル３は第３、第４の渦巻き状導体５ａ，５ｂを接続して構成され、さらに、第１のコイル２を構成する渦巻き状導体４ａ，４ｂと第２のコイル３を構成する渦巻き状導体５ａ，５ｂを交互に配置した構成となっていた。また、最下面に設けられた絶縁体層１ａと最上面に設けられた絶縁体層１ｇは磁性材料で構成され、他の絶縁体層１ｂ〜１ｆは非磁性材料で構成されていた。そして、第１の渦巻き状導体４ａと第３の渦巻き状導体５ａとを磁気結合させ、かつ第２の渦巻き状導体４ｂと第４の渦巻き状導体５ｂとを磁気結合させて、コモンモードノイズを除去するようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００２−３７３８１０号公報

近年の高速デジタル信号伝送においては、信号の高速化に伴い伝送線路及びそこに使用される部品に対して、信号の反射、損失等によりデジタル信号が劣化しないようにインピーダンス整合が必要となっている。伝送線路の伝送インピーダンスを規定する量として、特性インピーダンスが規定されており、ＵＳＢでは９０Ω、ＨＤＭＩでは１００Ωが規定されている。

しかしながら、上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、図１１に示すように、互いに異なるコイルを構成する第３の渦巻き状導体５ａと第２の渦巻き状導体４ｂとが積層方向に隣り合っているため、第３の渦巻き状導体５ａと第２の渦巻き状導体４ｂとの間で浮遊容量Ｃ０が発生し、これにより、この浮遊容量Ｃ０によって特性インピーダンスが低下するため、各通信規格に応じた規定の特性インピーダンスが得られない場合があるという課題を有していた。なお、図１１は、図１０に示した従来のコモンモードノイズフィルタにおける等価回路で、各渦巻き状導体の積層方向の位置関係を示したものである。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、規定の特性インピーダンスを得ることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、前記第１、第３の渦巻き状導体の線幅より前記第２、第４の渦巻き状導体の線幅が細くなるようにしたもので、この構成によれば、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との対向面積を狭くすることができるため、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間の浮遊容量を低減でき、これにより、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、さらに、コイルのインダクタンス値を大きくすることができるため、特性インピーダンスを高くすることができ、これらの結果、規定の特性インピーダンスが得られるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体からなる第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体からなる第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、第３の渦巻き状導体と第２の渦巻き状導体との間の絶縁体層の誘電率を他の絶縁体層の誘電率より低くしたもので、この構成によれば、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間の浮遊容量を低減できるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、これにより、規定の特性インピーダンスが得られるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、前記第２の渦巻き状導体と前記第３の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数を、前記第１の渦巻き状導体と前記第２の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数、前記第３の渦巻き状導体と前記第４の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数より多くし、前記第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との距離を、前記第１の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との距離、および前記第２の渦巻き状導体と第４の渦巻き状導体との距離より大きくしたもので、この構成によれば、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間の浮遊容量を低減できるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、これにより、規定の特性インピーダンスが得られるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを構成する第１の渦巻き状導体と第２の渦巻き状導体との間に、前記第２のコイルを構成する第３の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体を積層したもので、この構成によれば、積層方向に隣り合う第３の渦巻き状導体と第４の渦巻き状導体が同一コイルを構成しているため、積層方向に隣り合うこれらの渦巻き状導体が同電位となり、これにより、積層方向に隣り合う渦巻き状導体間で浮遊容量は発生しないため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、規定の特性インピーダンスが得られるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第１、第２のコイルの下方と上方に設けられた絶縁体層、および第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間に設けられた絶縁体層を磁性材料で構成し、他の絶縁体層を非磁性材料で構成したもので、この構成によれば、磁気結合する第１の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間、第２の渦巻き状導体と第４の渦巻き状導体との間を非磁性材料で構成し、これらの上下を磁性材料で構成しているため、コモンモードインピーダンスを大きくすることができ、これにより、多くのコモンモードノイズを除去できるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、前記第１、第３の渦巻き状導体の線幅より前記第２、第４の渦巻き状導体の線幅が細くなるようにしているため、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間の浮遊容量を低減でき、これにより、第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との対向面積を狭くすることができるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、さらに、コイルのインダクタンス値を大きくすることができるため、特性インピーダンスを高くすることができ、これらの結果、規定の特性インピーダンスが得られるという優れた効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図同コモンモードノイズフィルタと従来のコモンモードノイズフィルタとの特性インピーダンスを比較した図同コモンモードノイズフィルタの他の例を示す分解斜視図従来のコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、２に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタは、図１、図２に示すように、第１〜第５の絶縁体層１１ａ〜１１ｅと、第１の絶縁体層１１ａに形成された第１の渦巻き状導体１２および第３の絶縁体層１１ｃに形成された第２の渦巻き状導体１３からなる第１のコイル１４と、第２の絶縁体層１１ｂに形成された第３の渦巻き状導体１５および第４の絶縁体層１１ｄに形成された第４の渦巻き状導体１６からなる第２のコイル１７とを備え、前記第１の渦巻き状導体１２、第３の渦巻き状導体１５、第２の渦巻き状導体１３、第４の渦巻き状導体１６の順に積層するとともに、第２、第４の渦巻き状導体１３，１６の線幅を第１、第３の渦巻き状導体１２，１５の線幅より細くなるようにしたものである。さらに、第１の渦巻き状導体１２の線幅と第３の渦巻き状導体１５の線幅を略同一とし、かつ第２の渦巻き状導体１３の線幅と第４の渦巻き状導体１６の線幅とを略同一としている。

そして、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５とを磁気結合させ、さらに第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６とを磁気結合させて、コモンモードノイズを除去するようにしている。

上記構成において、第１〜第５の絶縁体層１１ａ〜１１ｅは、下から第１の絶縁体層１１ａ、第２の絶縁体層１１ｂ、第３の絶縁体層１１ｃ、第４の絶縁体層１１ｄ、第５の絶縁体層１１ｅの順に積層され、また、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成されている。

さらに、前記第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６は、それぞれ銀等の導電材料を渦巻き状にめっきまたは印刷することにより形成されている。そして、第１の渦巻き状導体１２は第１の絶縁体層１１ａの上面、第２の渦巻き状導体１３は第３の絶縁体層１１ｃの上面、第３の渦巻き状導体１５は第２の絶縁体層１１ｂの上面、第４の渦巻き状導体１６は第４の絶縁体層１１ｄの上面にそれぞれ形成されている。すなわち、第１のコイル１４を構成する渦巻き状導体と第２のコイル１７を構成する渦巻き状導体を交互に積層されている。ここで、上面視にて第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向としている。同様に、上面視にて第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向としている。さらに、第１、第３の渦巻き状導体１２，１５の線幅より第２、第４の渦巻き状導体１３，１６の線幅が細くなるようにしている。このとき、第１の渦巻き状導体１２の線幅と第３の渦巻き状導体１５の線幅は略同一で、かつ第２の渦巻き状導体１３の線幅と第４の渦巻き状導体１６の線幅は略同一となっている。

また、第１の渦巻き状導体１２と第２の渦巻き状導体１３とは、第２の絶縁体層１１ｂ、第３の絶縁体層１１ｃにそれぞれ形成された２つの第１のビア電極１８を介して互いに接続され、第１のコイル１４が構成される。さらに、第３の渦巻き状導体１５と第４の渦巻き状導体１６とは、第３の絶縁体層１１ｃ、第４の絶縁体層１１ｄに形成された２つの第２のビア電極１９を介して互いに接続され、第２のコイル１７が構成される。

なお、第１のビア電極１８はそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられ、第２のビア電極１９もそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられている。また、第１のビア電極１８、第２のビア電極１９は、絶縁体層の所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。

そして、第１の絶縁体層１１ａの下面、第５の絶縁体層１１ｅの上面に、それぞれ第６の絶縁体層２０が設けられているもので、この第６の絶縁体層２０は、シート状に構成され、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等の磁性材料で形成されている。また、第１〜第６の絶縁体層１１ａ〜１１ｅ、２０の枚数は、図１に示された枚数に限られるものではない。なお、第１の絶縁体層１１ａ、第３の絶縁体層１１ｃ、第５の絶縁体層１１ｅを磁性材料で構成すれば、非磁性の絶縁体層と磁性の絶縁体層を交互に形成することになり、これにより、両者の収縮率が異なっても焼成するときにクラックが生じるのを防止できる。

そして、上記した構成により、コモンモードノイズフィルタの本体部２１が形成される。また、この本体部２１の両側面には、第１〜第４の外部電極２２〜２５が設けられ、そしてこの第１〜第４の外部電極２２〜２５はそれぞれ第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６と接続されている。さらに、前記第１〜第４の外部電極２２〜２５は、本体部２１の端面に銀を印刷することにより形成され、またこれらの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、このニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。

図３は、上記した本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの等価回路図である。

図３からも明らかなように、第１の外部電極２２および第３の外部電極２４から入ってくるコモンモードノイズに対して、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５とが磁気結合し、かつ第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６とが磁気結合し、コモンモードノイズを除去できる。なお、各渦巻き状導体の積層方向の位置関係を示した等価回路は図１１に示したものと同じである。

上記したように本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第１の渦巻き状導体１２、第３の渦巻き状導体１５、第２の渦巻き状導体１３、第４の渦巻き状導体１６の順に積層するとともに、第１、第３の渦巻き状導体１２，１５の線幅より第２、第４の渦巻き状導体１３，１６の線幅が細くなるようにしているため、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との対向面積を小さくすることができ、これにより、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間の浮遊容量を低減できるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、さらに、コイルのインダクタンス値を大きくすることができるため、特性インピーダンスを高くすることができ、これらの結果、規定の特性インピーダンスが得られるという効果が得られるものである。

ここで、近年の高速差動信号データ伝送に用いられている伝送線路の特性インピーダンスは、一般に、ＵＳＢ２．０で９０Ω±１５％（７６．５Ω〜１０３．５Ω）、ＨＤＭＩで１００Ω±１５％（８５Ω〜１１５Ω）となるように要求されている。すなわち、この伝送線路上に配置されるコモンモードノイズフィルタにおいても特性インピーダンスが前述の規定の範囲内であれば信号の反射、損失が少なく信号の劣化が防げる。そして、特性インピーダンスは√（Ｌ／Ｃ）に比例する（Ｌは伝送線路の単位長さあたりのコイルのインダクタンス値、Ｃは単位長さあたりコイル間の容量）ため、従来のように２つのコイル間の浮遊容量が大きい場合は、特性インピーダンスが低下し、上記の規定の範囲より低くなる場合がある。これに対し、本発明では、第１、第３の渦巻き状導体１２，１５の線幅より第２、第４の渦巻き状導体１３，１６の線幅を細くし、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との対向面積を小さくすることによって、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間（第１のコイル１４と第２のコイル１７との間）の浮遊容量を低減するのと同時に、第１のコイル１４と第２のコイル１７のそれぞれの一部の線幅を狭くすることによって、第１のコイル１４と第２のコイル１７のそれぞれのインダクタンス値を大きくしている。すなわち、Ｃを小さく、Ｌを大きくして、特性インピーダンスを高くしている。

なお、上記構成において、第１、第３の渦巻き状導体１２，１５の線幅より第２、第４の渦巻き状導体１３，１６の線幅が細い、というのは、第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６の線幅がすべて略同一の場合に対して、第２、第４の渦巻き状導体１３，１６のみの線幅を細くなるように変更したことをいう。したがって、第２、第４の渦巻き状導体１３，１６のみの線幅を細くすれば、第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６の線幅がすべて略同一の場合より、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との対向面積が小さくなり、浮遊容量を低減できる。

このとき、線幅を細くするのは、第２、第４の渦巻き状導体１３，１６のみではなく第１、第３の渦巻き状導体１２，１５のみであってもよい。この場合、第１のコイル１４を構成する第１の渦巻き状導体１２と第２の渦巻き状導体１３のうち一方、第２のコイル１７を構成する第３の渦巻き状導体１５と第４の渦巻き状導体１６のうち一方の線幅を細くするようにする。第１のコイル１４のインピーダンス、直流抵抗値と第２のコイル１７のインピーダンス、直流抵抗値を整合させる必要があるためである。

なお、上記本発明の実施の形態１において、第３の渦巻き状導体１５と第２の渦巻き状導体１３との間の絶縁体層１１ｃの誘電率を他の絶縁体層の誘電率より低くすれば、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間の浮遊容量を低減できるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、より確実に規定の特性インピーダンスが得られる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。

図４は本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図４に示すように、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との距離を、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との距離、および第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との距離より大きくした点である。

このとき、少なくとも第２〜第４の絶縁体層１１ｂ〜１１ｄの厚みを略同じにし、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間の第３の絶縁体層１１ｃの枚数を、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との間の第２の絶縁体層１１ｂの枚数、第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との間の第４の絶縁体層１１ｄの枚数より多くしている。

なお、実施の形態２では、必ずしも第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６の線幅を異なるようにする必要はない。

そして、この本発明の実施の形態２においては、図３に示した回路と同じ等価回路となり、第１の外部電極２２および第３の外部電極２４から入ってくるコモンモードノイズに対して、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５とが磁気結合し、かつ第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６とが磁気結合し、コモンモードノイズを除去できる。

また、図５は、本発明の実施の形態２における等価回路で各渦巻き状導体の積層方向の位置関係を示したものである。

上記した実施の形態２においては、図４、図５に示すように、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との距離Ｄを、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との距離ｄ１より大きく、かつ第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との距離ｄ２より大きくしているため、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間隔を広くでき、これにより、第２の渦巻き状導体１３と第３の渦巻き状導体１５との間の浮遊容量を低減できるため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、規定の特性インピーダンスが得られるという効果が得られるものである。

また、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との間隔、第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との間隔を狭くすることができるため、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との磁気結合、第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との磁気結合を強めることができ、これにより、より多くのコモンモードノイズを除去できる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項４、５に記載の発明について説明する。

図６は本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態３においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態３が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図６に示すように、第１のコイル１４を構成する渦巻き状導体と第２のコイル１７を構成する渦巻き状導体を交互に積層するのではなく、第１のコイル１４を構成する第１の渦巻き状導体１２と第２の渦巻き状導体１３との間に、第２のコイル１７を構成する第３の渦巻き状導体１５、第４の渦巻き状導体１６を積層した点である。

このとき、第１の渦巻き状導体１２と第２の渦巻き状導体１３とは、第２の絶縁体層１１ｂ〜第４の絶縁体層１１ｄにそれぞれ形成された３つの第１のビア電極１８を介して互いに接続し、第１のコイル１４を構成する。さらに、第３の渦巻き状導体１５と第４の渦巻き状導体１６とは、第３の絶縁体層１１ｃに形成された１つの第２のビア電極１９を介して互いに接続し、第２のコイル１７を構成する。

なお、実施の形態３でも、必ずしも第１〜第４の渦巻き状導体１２，１３，１５，１６の線幅を異なるようにする必要はない。

そして、この本発明の実施の形態３においても、図３に示した回路と同じ等価回路となり、第１の外部電極２２および第３の外部電極２４から入ってくるコモンモードノイズに対して、第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５とが磁気結合し、かつ第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６とが磁気結合し、コモンモードノイズを除去できる。

また、図７は、本発明の実施の形態３における等価回路で各渦巻き状導体の積層方向の位置関係を示したものである。

上記した実施の形態３においては、図７に示すように、積層方向に隣り合う第３の渦巻き状導体１５と第４の渦巻き状導体１６が同一コイル１７を構成しているため、積層方向に隣り合うこれらの渦巻き状導体１５，１６が同電位となり、これにより、積層方向に隣り合う渦巻き状導体１５，１６間で浮遊容量は発生しないため、浮遊容量によって特性インピーダンスが低下するのを防止でき、規定の特性インピーダンスが得られるという効果が得られるものである。

図８は、本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタと従来のコモンモードノイズフィルタとの特性インピーダンスを比較した図である。なお、伝送線路としてＵＳＢ２．０を用い、その特性インピーダンスの規定値は９０Ω±１５％である。

図８から明らかなように、本発明の特性インピーダンスが従来の特性インピーダンスより高くなり、そして、一般に使用される伝送信号の周波数１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚにおいては、従来の特性インピーダンスでは規定値を外れる場合があるが、本発明の特性インピーダンスでは規定値を外れることはないことが分かる。

また、図９に示すように、第１の渦巻き状導体１２の下方と第２の渦巻き状導体１３の上方に設けられた第６の絶縁体層２０、および第３の渦巻き状導体１５と第４の渦巻き状導体１６との間に設けられた第３の絶縁体層１１ｃと、第１の絶縁体層１１ａ、第５の絶縁体層１１ｅを磁性材料で構成し、他の絶縁体層１１ｂ，１１ｄを非磁性材料で構成すれば、磁気結合する第１の渦巻き状導体１２と第３の渦巻き状導体１５との間、第２の渦巻き状導体１３と第４の渦巻き状導体１６との間を非磁性材料で構成し、これらの上下を磁性材料で構成できるため、コモンモードインピーダンスを大きくすることができ、これにより、多くのコモンモードノイズを除去できる。

なお、図９に示すように、非磁性材料で構成された第２、第４の絶縁体層１１ｂ，１１ｄにおける、第２、第３の渦巻き状導体１３，１５の渦巻きの内側にそれぞれ磁性材料からなる磁性部２６を、上面視にて互いに同じ位置になるように設けるようにしてもよい。これにより、第１のコイル１４と第２のコイル１７の間を交差する磁界を強めることができるため、第１のコイル１４、第２のコイル１７のコモンモード成分のインピーダンスを大きくすることができる。

そして、磁性部２６は、第２、第４の絶縁体層１１ｂ，１１ｄの所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔にＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等の磁性材料を充填して形成する。また、第１のビア電極１８、第２のビア電極１９および磁性部２６は互いに上面視にて接触しないようにする。

このとき、第２の絶縁体層１１ｂと第４の絶縁体層１１ｄは、同じ非磁性材料で構成され、かつ第１のビア電極１８、磁性部２６の形成箇所が同じであるため、それぞれを別々に作製する必要はなく、これにより、生産性を向上させることができる。また、磁性部２６は、図６に示したコモンモードノイズフィルタの非磁性材料で構成された絶縁体層に形成してもよい。

なお、上記した本発明の実施の形態１〜３においては、第１のコイル１４、第２のコイルと１７をそれぞれ１つ設けたものについて説明したが、２つ以上設けてアレイタイプとしてもよい。

また、第１、第２のコイル１４，１７をそれぞれ構成する渦巻き状導体を２つとし、４つの渦巻き状導体を積層したものについて説明したが、第１、第２のコイル１４，１７をそれぞれ構成する渦巻き状導体を３つ以上とし、６つ以上の渦巻き状導体を積層するようにしてもよい。この場合も、上記実施の形態１〜３と同様の構成を採用すれば、規定の特性インピーダンスが得られるという効果を得ることができる。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、規定の特性インピーダンスが得られるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。

１１ａ〜１１ｅ第１〜第５の絶縁体層
１２第１の渦巻き状導体
１３第２の渦巻き状導体
１４第１のコイル
１５第３の渦巻き状導体
１６第４の渦巻き状導体
１７第２のコイル
２０第６の絶縁体層

Claims

複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、前記第１、第３の渦巻き状導体の線幅より前記第２、第４の渦巻き状導体の線幅が細くなるようにしたコモンモードノイズフィルタ。
複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体からなる第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体からなる第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、第３の渦巻き状導体と第２の渦巻き状導体との間の絶縁体層の誘電率を他の絶縁体層の誘電率より低くしたコモンモードノイズフィルタ。
複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１の渦巻き状導体、第３の渦巻き状導体、第２の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体の順に積層するとともに、前記第２の渦巻き状導体と前記第３の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数を、前記第１の渦巻き状導体と前記第２の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数、前記第３の渦巻き状導体と前記第４の渦巻き状導体との間の前記絶縁体層の枚数より多くし、前記第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との距離を、前記第１の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との距離、および前記第２の渦巻き状導体と第４の渦巻き状導体との距離より大きくしたコモンモードノイズフィルタ。
複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１の渦巻き状導体および第２の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３の渦巻き状導体および第４の渦巻き状導体を直列に接続することによって構成された第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを構成する第１の渦巻き状導体と第２の渦巻き状導体との間に、前記第２のコイルを構成する第３の渦巻き状導体、第４の渦巻き状導体を積層したコモンモードノイズフィルタ。
第１、第２のコイルの下方と上方に設けられた絶縁体層、および第２の渦巻き状導体と第３の渦巻き状導体との間に設けられた絶縁体層を磁性材料で構成し、他の絶縁体層を非磁性材料で構成した請求項１〜３のいずれかに記載のコモンモードノイズフィルタ。
第１、第２のコイルの下方と上方に設けられた絶縁体層、および第３の渦巻き状導体と第４の渦巻き状導体との間に設けられた絶縁体層を磁性材料で構成し、他の絶縁体層を非磁性材料で構成した請求項４に記載のコモンモードノイズフィルタ。