JP5994108B2 - Common mode noise filter - Google Patents
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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。 The present invention relates to a common mode noise filter used in various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals.
従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図17、図18に示すように、積層体1を構成する複数の絶縁体層1aに第1のコイル2と、第1のコイル2の上方に位置する第2のコイル3とが形成され、第1のコイル2は第1、第2のコイル導体4a、4bを接続して構成され、第2のコイル3は第3、第4のコイル導体5a、5bを接続して構成され、また、第2のコイル導体4bと第3のコイル導体5aとが互いに磁気結合するように配置されていた。
As shown in FIGS. 17 and 18, the conventional common mode noise filter of this type is positioned above the
さらに、第2のコイル3の上方にコンデンサを構成する第1、第2のコンデンサ電極6a、6b、第1のコイル2の下方に他のコンデンサを構成する第3、第4のコンデンサ電極6c、6dをそれぞれ設け、また、積層体1の表面に第1〜第4の外部電極7a〜7dを設けていた。そして、第1のコンデンサ電極6aと第2のコイル導体4bが第1の外部電極7aを介して接続し、第2のコンデンサ電極6bと第3のコイル導体5aが第2の外部電極7bを介して接続し、第3のコンデンサ電極6cと第1のコイル導体4aが第3の外部電極7cを介して接続していた。
Furthermore, first and
この構成により、第4のコンデンサ電極6dと第4のコイル導体5bが第4の外部電極7dを介して接続し、図19に示すように、2つのコンデンサを備えたコモンモードノイズフィルタを形成して、コモンモードノイズおよびディファレンシャルモードノイズ(ノーマルモードノイズ)を除去できるようにしていた。
With this configuration, the
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。 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
近年の高速デジタル信号伝送においては、携帯電話等へのUSBなどの様々なデジタルインターフェイスが搭載され、そのノイズ対策が望まれている。特に携帯電話では、通信に使われる周波数帯のノイズ、特に800〜900MHz帯のノイズを除去することが望まれているとともに、近年通信周波数帯の増加により800MHz帯〜2GHz帯近傍の広い帯域に対してもコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズ低減が望まれている。すなわち、コモンモードノイズフィルタのコモンモードノイズ減衰量、ディファレンシャルモードノイズ減衰量の周波数特性において、減衰極となる周波数を所定の値になるように調整することが必要となる。 In recent high-speed digital signal transmission, various digital interfaces such as a USB to a mobile phone or the like are mounted, and noise countermeasures are desired. Particularly in mobile phones, it is desired to remove noise in the frequency band used for communication, particularly noise in the 800 to 900 MHz band, and in recent years, due to the increase in the communication frequency band, However, reduction of common mode noise and normal mode noise is desired. In other words, in the frequency characteristics of the common mode noise attenuation amount and the differential mode noise attenuation amount of the common mode noise filter, it is necessary to adjust the frequency that becomes the attenuation pole to a predetermined value.
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、第2のコイル導体4bと第4のコイル導体5bとの間、第1のコイル導体4aと第3のコイル導体5aとの間、第1のコイル導体4aと第4のコイル導体5bとの間で、それぞれ磁気結合が生じるため、各コイルの特性を独立して調整ができず、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性を調整が困難なため、減衰極となる周波数の調整が困難であるという課題を有していた。
However, in the conventional common mode noise filter described above, the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、減衰極となる周波数の調整が容易で、コモンモードノイズだけでなくディファレンシャルモードノイズも減衰させ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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a common mode noise filter that can easily adjust a frequency serving as an attenuation pole and can attenuate not only common mode noise but also differential mode noise. To do.
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、積層体と、前記積層体の表面に形成された第1〜第4の外部電極と、前記積層体を構成し上下方向に積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第1のコイル導体および第2のコイル導体からなる第1のコイルと、前記絶縁体層に形成された第3のコイル導体および第4のコイル導体からなる第2のコイルと、前記第1のコイル導体と第2のコイル導体との間に構成された第1、第2のコンデンサ電極と、前記第3のコイル導体と第4のコイル導体との間に構成された第3、第4のコンデンサ電極とを備え、前記第1のコイル導体、第2のコイル導体、第3のコイル導体、第4のコイル導体の順に積層するとともに、前記第2のコイル導体と第3のコイル導体とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、前記第1、第2のコンデンサ電極のうち一方を前記第1のコイル導体と第2のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第1のコイル導体の他端に接続させ、前記第3、第4のコンデンサ電極のうち一方を前記第3のコイル導体と第4のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第4のコイル導体の他端に接続させたもので、この構成によれば、第1のコイル導体と第1、第2のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成し、第4のコイル導体と第3、第4のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成できるため、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。また、第1〜第4のコイル導体間でそれぞれ生じる磁気結合を、第1〜第4のコンデンサ電極によって低減できるため、第2、第3のコイル導体からなるコモンモードフィルタ部や第1のコイル導体、あるいは第4のコイル導体を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという作用効果を有するものである。 The invention according to claim 1 of the present invention is a laminated body, first to fourth external electrodes formed on the surface of the laminated body, and a plurality of insulating layers that constitute the laminated body and are laminated in the vertical direction. A body layer, a first coil formed of the first coil conductor and the second coil conductor formed on the insulator layer, and a third coil conductor and a fourth coil conductor formed on the insulator layer. A second coil comprising: first and second capacitor electrodes configured between the first coil conductor and the second coil conductor; the third coil conductor and the fourth coil conductor; And the third and fourth capacitor electrodes, and the first coil conductor, the second coil conductor, the third coil conductor, and the fourth coil conductor are stacked in this order. Combining the two coil conductors and the third coil conductors facing each other for magnetic coupling A mode filter portion is formed, one of the first and second capacitor electrodes is connected to a connection portion between the first coil conductor and the second coil conductor, and the other is connected to the other end of the first coil conductor. One of the third and fourth capacitor electrodes is connected to the connection portion of the third coil conductor and the fourth coil conductor, and the other is connected to the other end of the fourth coil conductor. In this configuration, the first coil conductor and the first and second capacitor electrodes form a parallel resonance circuit, and the fourth coil conductor and the third and fourth capacitor electrodes perform parallel resonance. Since the circuit part can be formed, the common mode noise is attenuated by the common mode filter part. Furthermore, the parallel resonance circuit part not only attenuates the common mode noise near the parallel resonance frequency of the circuit, but also reduces the differential mode. It can be ensured. In addition, since the magnetic coupling generated between the first to fourth coil conductors can be reduced by the first to fourth capacitor electrodes, the common mode filter section and the first coil made up of the second and third coil conductors. The characteristics of the parallel resonant circuit including the conductor or the fourth coil conductor can be adjusted independently. This makes it possible to adjust the attenuation characteristics of common mode noise and differential mode noise. This has the effect of facilitating frequency adjustment.
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、第3、第4のコンデンサ電極の少なくとも一方と対向するように第5のコンデンサ電極を設け、この第5のコンデンサ電極を第1のコイル導体と接続したもので、この構成によれば、第3、第4のコンデンサ電極と第5のコンデンサ電極間で新たに第3のコンデンサが構成されることになるため、この第3のコンデンサによりディファレンシャルモード特性インピーダンスを調整することができ、これにより、差動(ディファレンシャルモード)信号伝送路におけるインピーダンス整合を容易にとることができるため、差動信号の劣化を防ぐことができるという作用効果を有するものである。 According to the second aspect of the present invention, in particular, a fifth capacitor electrode is provided so as to face at least one of the third and fourth capacitor electrodes, and the fifth capacitor electrode is provided as the first coil conductor. According to this configuration, since a third capacitor is newly formed between the third and fourth capacitor electrodes and the fifth capacitor electrode, the third capacitor is used as a differential. The mode characteristic impedance can be adjusted, and this makes it possible to easily perform impedance matching in a differential (differential mode) signal transmission line, and thus has the effect of preventing deterioration of the differential signal. It is.
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、第5のコンデンサ電極と第3の外部電極との間にインダクタを形成したもので、この構成によれば、第5のコンデンサ電極を有する第3のコンデンサとインダクタとによって構成される直列共振回路を、差動線路間に設けることができるため、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できるという作用効果を有するものである。 According to the third aspect of the present invention, in particular, an inductor is formed between the fifth capacitor electrode and the third external electrode. According to this configuration, the fifth capacitor electrode has the fifth capacitor electrode. 3 can be provided between the differential lines. Therefore, if this series resonant circuit is adjusted to resonate at a specific frequency, a specific frequency in the differential mode noise can be obtained. This has the effect of forming an attenuation pole.
本発明の請求項4に記載の発明は、特に、第2のコイル導体に接続された第5のコイル導体を形成し、この第5のコイル導体を第3のコイル導体に対向するように配置したもので、この構成によれば、インダクタ部となる第5のコイル導体と、第3のコイル導体と第5のコイル導体との間で発生する浮遊容量で直列共振回路を形成することができ、この第5のコイル導体でインダクタ部と浮遊容量を発生させる電極を兼用できるため、直列共振回路を差動信号間に設ける際の積層数を減らすことができるという作用効果を有するものである。 In the invention according to claim 4 of the present invention, in particular, a fifth coil conductor connected to the second coil conductor is formed, and the fifth coil conductor is arranged so as to face the third coil conductor. Thus, according to this configuration, a series resonance circuit can be formed with the fifth coil conductor serving as the inductor section and the stray capacitance generated between the third coil conductor and the fifth coil conductor. Since the fifth coil conductor can also be used as an inductor and an electrode for generating stray capacitance, it has the effect of reducing the number of stacked layers when a series resonance circuit is provided between differential signals.
本発明の請求項5に記載の発明は、特に、コイル導体の上下面の少なくとも一方に位置する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、磁性材料によってコイルの周波数特性が受ける影響を低減できるため、減衰極となる周波数の調整がより容易となるという作用効果を有するものである。 According to the fifth aspect of the present invention, in particular, the insulator layer located on at least one of the upper and lower surfaces of the coil conductor is made of a non-magnetic material. Since the influence on the characteristics can be reduced, the frequency and the attenuation pole can be easily adjusted.
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のコイル導体と第2のコイル導体との間に構成された第1、第2のコンデンサ電極と、前記第3のコイル導体と第4のコイル導体との間に構成された第3、第4のコンデンサ電極とを備え、第2のコイル導体と第3のコイル導体とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、第1、第2のコンデンサ電極のうち一方を第1のコイル導体と第2のコイル導体の接続部に接続させ、他方を第1のコイル導体の他端に接続させ、第3、第4のコンデンサ電極のうち一方を第3のコイル導体と第4のコイル導体の接続部に接続させ、他方を第4のコイル導体の他端に接続させているため、第1のコイル導体と第1、第2のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成し、第4のコイル導体と第3、第4のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成でき、これにより、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。また、第1〜第4のコイル導体間でそれぞれ生じる磁気結合を、第1〜第4のコンデンサ電極によって低減できるため、第2、第3のコイル導体からなるコモンモードフィルタ部や第1のコイル導体、あるいは第4のコイル導体を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the common mode noise filter according to the present invention includes the first and second capacitor electrodes formed between the first coil conductor and the second coil conductor, the third coil conductor, and the fourth coil conductor. Third and fourth capacitor electrodes formed between the second coil conductor and the third coil conductor, and the second coil conductor and the third coil conductor are opposed to each other and magnetically coupled to form a common mode filter portion. One of the first and second capacitor electrodes is connected to the connecting portion of the first coil conductor and the second coil conductor, the other is connected to the other end of the first coil conductor, and the third and fourth capacitors Since one of the electrodes is connected to the connection portion of the third coil conductor and the fourth coil conductor and the other is connected to the other end of the fourth coil conductor, the first coil conductor and the first, first, A parallel resonant circuit unit is formed by two capacitor electrodes, and the fourth The parallel resonance circuit section can be formed by the coil conductor and the third and fourth capacitor electrodes, thereby attenuating the common mode noise by the common mode filter section, and in the parallel resonance circuit section, near the parallel resonance frequency of the circuit In addition to the attenuation of the common mode noise, the attenuation of the differential mode can be ensured. In addition, since the magnetic coupling generated between the first to fourth coil conductors can be reduced by the first to fourth capacitor electrodes, the common mode filter section and the first coil made up of the second and third coil conductors. The characteristics of the parallel resonant circuit including the conductor or the fourth coil conductor can be adjusted independently. This makes it possible to adjust the attenuation characteristics of common mode noise and differential mode noise. This provides an excellent effect that the frequency can be easily adjusted.
(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、5に記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The invention according to the first and fifth aspects of the present invention will be described below with reference to the first embodiment.
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。 FIG. 1 is an exploded perspective view of a common mode noise filter according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the common mode noise filter.
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、積層体11と、前記積層体11の表面に形成された第1〜第4の外部電極12a〜12dと、前記積層体11を構成し上下方向に積層された第1〜第9の絶縁体層13a〜13iと、前記第1、第4の絶縁体層13a、13dの上面にそれぞれ形成された第1のコイル導体14および第2のコイル導体15からなる第1のコイル16と、前記第5、第8の絶縁体層13e、13hの上面にそれぞれ形成された第3のコイル導体17および第4のコイル導体18からなる第2のコイル19と、前記第1のコイル導体14と第2のコイル導体15との間に構成された第1、第2のコンデンサ電極20、21と、前記第3のコイル導体17と第4のコイル導体18との間に構成された第3、第4のコンデンサ電極22、23とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a
また、前記第1のコイル導体14、第2のコイル導体15、第3のコイル導体17、第4のコイル導体18の順に積層するとともに、前記第2のコイル導体15と第3のコイル導体17とを磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、前記第1のコンデンサ電極20を前記第1のコイル導体14および第2のコイル導体15に接続させ、第2のコンデンサ電極21を前記第3の外部電極12cを介して前記第1のコイル導体14に接続させ、前記第4のコンデンサ電極23を前記第3のコイル導体17および第4のコイル導体18に接続させ、前記第3のコンデンサ電極22を前記第4の外部電極12dを介して前記第4のコイル導体18と接続させている。
The
上記構成において、第1〜第9の絶縁体層13a〜13iは、下からこの順に積層され、また、第2、第3、第5、第7、第8の絶縁体層13b、13c、13e、13g、13hは、Cu−Zn系セラミック、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、他の絶縁体層はCu−Ni−Znフェライト等の磁性材料によりシート状に構成されている。 In the above configuration, the first to ninth insulator layers 13a to 13i are stacked in this order from the bottom, and the second, third, fifth, seventh, and eighth insulator layers 13b, 13c, and 13e are stacked. , 13g, and 13h are formed in a sheet shape from a non-magnetic material such as Cu—Zn-based ceramic and glass ceramic, and the other insulator layers are formed in a sheet shape from a magnetic material such as Cu—Ni—Zn ferrite. .
なお、第2のコイル導体15と第4の絶縁体層13dの間に非磁性材料からなる絶縁体層を形成し、第3のコイル導体17と第6の絶縁体層13fの間に非磁性材料からなる絶縁体層を形成してもよい。
An insulator layer made of a nonmagnetic material is formed between the
この構成により、各コイル導体14、15、17、18の上下面の少なくとも一方に位置する絶縁体層を非磁性材料で構成できるため、磁性材料によってコイルの周波数特性が受ける影響を低減でき、これにより、減衰極となる周波数の調整がより容易となる。
With this configuration, since the insulator layer located on at least one of the upper and lower surfaces of each
さらに、前記第1〜第4のコイル導体14、15、17、18は、それぞれ銀等の導電材料を渦巻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のコイル導体14は第1の絶縁体層13aの上面、第2のコイル導体15は第4の絶縁体層13dの上面、第3のコイル導体17は第5の絶縁体層13eの上面、第4のコイル導体18は第8の絶縁体層13hの上面にそれぞれ形成されている。
Further, the first to
ここで、上面視にて第2のコイル導体15と第3のコイル導体17の一部を略同じ位置に配置しかつ巻き方向も同一方向にし、第2のコイル導体15と第3のコイル導体17とを磁気結合させている。これにより、第2のコイル導体15と第3のコイル導体17とでコモンモードフィルタ部を構成し、コモンモードノイズを除去できるようにしている。
Here, a part of the
また、第1のコイル導体14と第2のコイル導体15とは、第2〜第4の絶縁体層13b〜13dにそれぞれ形成された第1のビア電極24を介して互いに接続され、第1のコイル16が構成される。さらに、第3のコイル導体17と第4のコイル導体18とは、第6〜第8の絶縁体層13f〜13hに形成された第2のビア電極25を介して互いに接続され、第2のコイル19が構成される。なお、第1のコイル16および第2のコイル19が差動線路となる。
The
ここで、第1のビア電極24、第2のビア電極25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。
Here, the first via
なお、第1〜第9の絶縁体層13a〜13iの枚数は、図1に示された枚数に限られるものではない。また、第1〜第4のコイル導体14、15、17、18は、渦巻き状ではなく、螺旋状等であってもよい。
The number of the first to ninth insulator layers 13a to 13i is not limited to the number shown in FIG. Further, the first to
さらに、前記第1、第2のコンデンサ電極20、21は、第1のコイル導体14と第2のコイル導体15との間に配置され、第1のコンデンサ電極20は第2の絶縁体層13bの上面に、第2のコンデンサ電極21は第1のコンデンサ電極20の上方に位置する第3の絶縁体層13cの上面に形成されている。そして、第1のコンデンサ電極20と第2のコンデンサ電極21は、互いに隣接し対向しているため、第1のコンデンサ電極20と第2のコンデンサ電極21とで第1のコンデンサ26が構成される。
Further, the first and
そしてさらに、第1のコンデンサ電極20は第1のビア電極24と接続、すなわち、第1のコイル導体14と第2のコイル導体15との接続部に接続され、第2のコンデンサ電極21は第1のビア電極24と接続されないように形成されている。また、第2のコンデンサ電極21は第3の外部電極12cを介して第1のコイル導体14と接続されており、したがって、第1のコイル導体14と第1のコンデンサ26が並列に構成される。
Further, the
そして、前記第3、第4のコンデンサ電極22、23は、第3のコイル導体17と第4のコイル導体18との間に配置され、第3のコンデンサ電極22は第6の絶縁体層13fの上面に、第4のコンデンサ電極23は第3のコンデンサ電極22の上方に位置する第7の絶縁体層13gの上面に形成されている。また、第3のコンデンサ電極22と第4のコンデンサ電極23は、互いに隣接し対向しているため、第3のコンデンサ電極22と第4のコンデンサ電極23とで第2のコンデンサ27が構成される。
The third and
そしてまた、第4のコンデンサ電極23は第2のビア電極25と接続、すなわち、第3のコイル導体17と第5のコイル導体18との接続部に接続され、第3のコンデンサ電極22は第2のビア電極25と接続されないように形成されている。また、第3のコンデンサ電極22は第4の外部電極12dを介して第4のコイル導体18と接続されており、したがって、第4のコイル導体18と第2のコンデンサ27が並列に構成される。
The
この構成により、第1のコイル導体14と第1のコンデンサ26とで並列共振回路が形成され、この並列共振回路は、第3の外部電極12cと第2のコイル導体15との間に接続される。また、第4のコイル導体18と第2のコンデンサ27とで別の並列共振回路が形成され、この並列共振回路は、第4の外部電極12dと第3のコイル導体17との間に接続される。
With this configuration, a parallel resonance circuit is formed by the
さらに、第1のコイル導体14は、その積層方向の上方に第1、第2のコンデンサ電極20、21が配置されているため、第2〜第4のコイル導体15、17、18と磁気結合しておらず、同様に、第4のコイル導体18は、その積層方向の下方に第3、第4のコンデンサ電極22、23が配置されているため、第1〜第3のコイル導体14、15、17と磁気結合していない。
Further, since the first and
なお、このコンデンサ電極20〜23は、Ag等の金属を印刷、めっき等することにより板状に形成する。なお、その形状は、板状ではなく、網目状や蛇行状等にしてもよい。
The
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積層体11が形成される。また、この積層体11の両側面には、第1〜第4の外部電極12a〜12dが設けられ、第1の外部電極12aは第2のコイル導体15、第2の外部電極12bは第3のコイル導体17、第3の外部電極12cは第1のコイル導体14、第4の外部電極12dは第4のコイル導体18の各一端部とそれぞれ接続されている。
And the
さらに、前記第1〜第4の外部電極12a〜12dは、積層体11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。
Further, the first to fourth
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。 FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the common mode noise filter according to the first embodiment of the present invention.
図3からも明らかなように、コモンモードフィルタ部を構成する第2のコイル導体15と第3のコイル導体17は、それぞれ第1のコイル導体14、第4のコイル導体18が直列に接続しており、また、この第1のコイル導体14は第1のコンデンサ26と並列に接続し、第4のコイル導体18は第2のコンデンサ27と並列に接続している。
As is apparent from FIG. 3, the
また、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における第1〜第4のコイル導体14、15、17、18、第1〜第4のコンデンサ電極20〜23の積層方向の位置関係を図4に示す。
In addition, the positional relationship in the stacking direction of the first to
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のコイル導体14と第2のコイル導体15との間に構成された第1、第2のコンデンサ電極20、21と、第3のコイル導体17と第4のコイル導体18との間に構成された第3、第4のコンデンサ電極22、23とを備え、第2のコイル導体15と第3のコイル導体17とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、第1のコンデンサ電極20を第1のコイル導体14と第2のコイル導体15の接続部に接続させ、第2のコンデンサ電極21を第1のコイル導体14の他端に接続させ、第4のコンデンサ電極23を第3のコイル導体17と第4のコイル導体18の接続部に接続させ、第3のコンデンサ電極22を第4のコイル導体18の他端に接続させているため、第1〜第4のコイル導体14、15、17、18間でそれぞれ生じる磁気結合を、第1〜第4のコンデンサ電極20〜23によって低減できるため、第2、第3のコイル導体15、17からなるコモンモードフィルタ部や第1のコイル導体14、あるいは第4のコイル導体18を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという効果が得られるものである。
As described above, in the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention, the first and
また、第1のコイル導体14と第1、第2のコンデンサ電極20、21で並列共振回路部を形成し、第4のコイル導体18と第3、第4のコンデンサ電極22、23で別の並列共振回路部を形成でき、これにより、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。
The
図6に実施の形態1におけるコモンモードノイズフィルタのディファレンシャルモードおよびコモンモードの周波数特性を示している。本実施の形態においては、第1のコイル導体14と第1のコンデンサ26による並列共振回路、および第4のコイル導体18と第2のコンデンサ27による並列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯2GHzに設定できるように、第1、第4のコイル導体14、18および第1〜第4のコンデンサ電極20〜23の形状、大きさ、巻き数等を調整している。コモンモード減衰量の800MHz〜1GHzの減衰極は、第2のコイル導体15および第3のコイル導体17で形成されるコモンモードフィルタ部によるものであり、並列共振回路による減衰極は、2GHzにおいて、コモンモードのみならずディファレンシャルモードにおいても形成されているのが分かる。このように、携帯電話の通信周波数帯800MHz〜2GHzにかけて広い周波数帯域においてコモンモード減衰量を確保することが可能であり、所定の周波数において、コモンモードのみならずディファレンシャルモードにおいても減衰量を確保することができる。
FIG. 6 shows the frequency characteristics of the differential mode and common mode of the common mode noise filter according to the first embodiment. In the present embodiment, the resonance frequency of the parallel resonance circuit composed of the
なお、上記した本発明の実施の形態1においては、第1のコンデンサ電極20の上方に第2のコンデンサ電極21を位置させ、第3のコンデンサ電極22の上方に第4のコンデンサ電極23を位置させていたが、図5に示すように、第1のコンデンサ電極20の下方に第2のコンデンサ電極21を位置させ、第3のコンデンサ電極22の下方に第4のコンデンサ電極23を位置させてもよい。
In the first embodiment of the present invention described above, the
(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2に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
The second aspect of the present invention will be described below with reference to the second embodiment.
図7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。
FIG. 7 is an exploded perspective view of the common mode noise filter according to
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7に示すように、第3のコンデンサ電極22と絶縁体層13fを介して対向するように第5のコンデンサ電極28を設け、この第5のコンデンサ電極28を第3の外部電極12cを介して第1のコイル導体14と接続した点である。
The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment of the present invention described above in that a
このとき、第5のコンデンサ電極28は、第3のコイル導体17の上面に形成された非磁性材料からなる第10の絶縁体層13jの上面に形成されている。また、第5のコンデンサ電極28と第2のビア電極25とは接続されない。さらに、第3のコンデンサ電極22と第5のコンデンサ電極28は、互いに隣接し対向しているため、第3のコンデンサ29が設けられる。
At this time, the
そして、等価回路は図8のようになり、第1〜第4のコイル導体14、15、17、18、第1〜第5のコンデンサ電極20〜23、28の積層方向の位置関係は図9のようになる。すなわち、第3、第4の外部電極12c、12d側において、第1のコイル16と第2のコイル19との間(差動線路間)に第3のコンデンサ電極22と第5のコンデンサ電極28からなる第3のコンデンサ29が形成される。
The equivalent circuit is as shown in FIG. 8, and the positional relationship in the stacking direction of the first to
ここで、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、コモンモードフィルタ部(第2、第3のコイル導体15、17)に第1、第4のコイル導体14、18を直列接続しているため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが上昇し、規定の範囲から外れる可能性があるが、この構成にすることにより、第3のコンデンサ電極22と第5のコンデンサ電極28間で新たに第3のコンデンサ29が構成されることになるため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを下げることができ、これにより、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを規定の範囲内に収めることができるため、差動伝送線路でのインピーダンス整合がとれ、差動信号の劣化を防ぐことができる。
Here, in the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention, the first and
なお、第3のコンデンサ電極22ではなく、第4のコンデンサ電極23を第5のコンデンサ電極28と隣接させ対向させて第3のコンデンサ29を形成してもよい。
Note that the
また、上記した本発明の実施の形態2においては、第3のコンデンサ29を、第3、第4の外部電極12c、12d側に1つ設けたが、第1、第2の外部電極12a、12b側に1つ設けてもよく、さらに両側に設けてもよい。そして、第3のコンデンサ29を2つ並列に構成してもよい。
In
(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3に記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention will be described below in particular.
図10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、2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。 FIG. 10 is an exploded perspective view of the common mode noise filter according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment of the present invention, components having the same configurations as those of the first and second embodiments of the present invention are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本発明の実施の形態3が上記した本発明の実施の形態2と相違する点は、図10に示すように、第5のコンデンサ電極28と第3の外部電極12cとの間にインダクタ30を形成した点である。すなわち、第3の外部電極12cを介して第1のコイル導体14と直接的に接続されるのは、第5のコンデンサ電極28ではなくインダクタ30となっている。さらに、第5のコンデンサ電極28とインダクタ30は、第3のビア電極30aを介して直列に接続されている。
The third embodiment of the present invention differs from the second embodiment of the present invention described above in that an
このとき、インダクタ30は、第5のコンデンサ電極28の下方において、第3のコイル導体17の上面に形成された非磁性材料からなる第11の絶縁体層13kの上面に形成されている。さらに、インダクタ30と第2のビア電極25とは接続されない。
At this time, the
この構成によれば、第5のコンデンサ電極28を有する第3のコンデンサ29とインダクタ30とによって構成される直列共振回路を、差動線路間に設けることができるため、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できる。
According to this configuration, a series resonant circuit including the
なお、インダクタ30は、図10に示すような渦巻き状ではなく、螺旋状や蛇行状、直線状でもよい。
Note that the
そして、等価回路は図11のようになり、第1〜第4のコイル導体14、15、17、18、第1〜第4のコンデンサ電極20〜23、インダクタ30の積層方向の位置関係は図12のようになる。すなわち、第3、第4の外部電極12c、12d側に、第3のコンデンサ29およびインダクタ30からなる直列共振回路が形成される。
The equivalent circuit is as shown in FIG. 11, and the positional relationship of the first to
図13に、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におけるコモンモードおよびディファレンシャルモードの周波数特性を示す。本実施の形態においては、第1のコイル導体14と第1のコンデンサ26による並列共振回路、および第4のコイル導体18と第2のコンデンサ27による別の並列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯2GHzに設定し、インダクタ30と第3のコンデンサ29で形成される直列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯800MHzに設定している。図13から明らかなように、2GHz帯でのコモンモードおよびディファレンシャルモード減衰に加えて、800MHz帯でもディファレンシャルモードにおいて減衰量が確保されており、コモンモードおよびディファレンシャルモードにおいても優れたノイズ除去能力を発揮するという効果を得られる。
FIG. 13 shows the frequency characteristics of the common mode and the differential mode in the common mode noise filter according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the resonance frequency of the parallel resonance circuit formed by the
また、上記した本発明の実施の形態3においては、第3のコンデンサ29およびインダクタ30によって構成される直列共振回路を、第3、第4の外部電極12c、12d側に1つ設けたが、第1、第2の外部電極12a、12b側に1つ設けてもよく、第3、第4の外部電極12c、12d側と第1、第2の外部電極12a、12b側の両側に1つずつ計2つ設けてもよい。
In the third embodiment of the present invention described above, one series resonant circuit including the
このように、両側に直列共振回路を形成した場合、その2つの直列共振回路の共振周波数が異なるようにすれば、ディファレンシャルモードノイズの減衰極が2つでき、広周波帯でのディファレンシャルモードノイズの除去が可能となる。 Thus, when a series resonant circuit is formed on both sides, if the two series resonant circuits have different resonant frequencies, two attenuation poles of differential mode noise can be obtained, and the differential mode noise in a wide frequency band can be reduced. Removal is possible.
さらに、直列共振回路を第1、第2の外部電極12a、12b側、または第3、第4の外部電極12c、12d側のうち片側に形成し、別のコンデンサ部を他方の片側に形成してもよい。
Further, the series resonance circuit is formed on one side of the first and second
そして、直列共振回路を第1、第2の外部電極12a、12b側、または第3、第4の外部電極12c、12d側のうち片側において、並列になるように2つ形成してもよい。
Two series resonant circuits may be formed in parallel on one side of the first and second
このとき、2つの直列共振回路の共振周波数が同じ場合、コモンモードノイズの減衰極の深さが大きくなる。 At this time, when the resonance frequencies of the two series resonance circuits are the same, the depth of the attenuation pole of the common mode noise increases.
なお、インダクタ30と第5のコンデンサ電極28を同一層に形成してもよい。
The
(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項4に記載の発明について説明する。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the fourth embodiment.
図14は本発明の実施の形態4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4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。 FIG. 14 is an exploded perspective view of the common mode noise filter according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment of the present invention, components having the same configurations as those of the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本発明の実施の形態4が上記した本発明の実施の形態1と相違する点は、図14に示すように、第1の外部電極12aを介して第2のコイル導体15と接続された第5のコイル導体31を形成し、この第5のコイル導体31を第3のコイル導体17と隣接し対向するように配置して第4のコンデンサ32を形成した点である。
The fourth embodiment of the present invention differs from the first embodiment of the present invention described above in that the first coil connected to the
このとき、第5のコイル導体31は、第3のコイル導体17の上面に形成された非磁性材料からなる第10の絶縁体層13jの上面に形成されている。また、第5のコイル導体31は、他方の端部がオープンとなっており、さらに、第2のビア電極25とは接続されない。
At this time, the
そして、等価回路は図15のようになり、第1〜第5のコイル導体14、15、17、18、31、第1〜第4のコンデンサ電極20〜23の積層方向の位置関係は図16のようになり、インダクタ部となる第5のコイル導体31と第3のコイル導体17の間で浮遊容量が発生し、これによって第4のコンデンサ32が形成される。すなわち、第1、第2の外部電極12a、12b側に、第5のコイル導体31からなるインダクタ部と、このインダクタ部となる第5のコイル導体31との間の浮遊容量による第4のコンデンサ32とからなる直列共振回路が形成される。
The equivalent circuit is as shown in FIG. 15, and the positional relationship in the stacking direction of the first to
この構成によれば、第5のコイル導体31でインダクタ部と浮遊容量を発生させる電極を兼用できるため、直列共振回路を差動信号間に設ける際の積層数を減らすことができる。
According to this configuration, the
さらに、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できる。 Furthermore, if this series resonance circuit is adjusted to resonate at a specific frequency, an attenuation pole can be formed at a specific frequency in differential mode noise.
また、上記した本発明の実施の形態4においては、第5のコイル導体31からなるインダクタ部と、この第5のコイル導体31と第3のコイル導体17との間の浮遊容量によって形成される第4のコンデンサ32とからなる直列共振回路を1つ形成したが、直列共振回路を2つ形成して並列になる構成としてもよい。すなわち、第6のコイル導体を別途設け、第2のコイル導体15の下方に対向させて配置し、第6のコイル導体の一端を第2の外部電極12bと接続し、第6のコイル導体の他端はオープン端としておくことで実現される。これにより、差動線路間に2つの直列共振回路が接続され、同じ共振周波数を設定すれば、共振深さが大きくなり、ディファレンシャルモードの減衰量を大きく取れるため、ノイズ除去性能が向上する。
Further, in the above-described fourth embodiment of the present invention, it is formed by the inductor portion composed of the
さらに、上記した本発明の実施の形態1〜4においては、コモンモードフィルタ部を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。 Furthermore, in the above-described first to fourth embodiments of the present invention, a case where one common mode filter unit is provided has been described, but two or more may be provided as an array type.
そして、コモンモードフィルタ部は、第2、第3のコイル導体15、17の2層で構成したが、3層以上で構成してもよい。
And although the common mode filter part was comprised by 2 layers of the 2nd,
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、減衰極となる周波数の調整が容易にな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。 The common mode noise filter according to the present invention has an effect of facilitating the adjustment of the frequency serving as the attenuation pole, and is particularly used as a noise countermeasure for various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals. This is useful in common mode noise filters.
11 積層体
12a〜12d 第1〜第4の外部電極
13a〜13i 第1〜第9の絶縁体層
14 第1のコイル導体
15 第2のコイル導体
16 第1のコイル
17 第3のコイル導体
18 第4のコイル導体
19 第2のコイル
20〜23、28 第1〜第5のコンデンサ電極
29 第3のコンデンサ
30 インダクタ
31 第5のコイル導体
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