JP6186591B2 - Common mode noise filter - Google Patents
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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小形で薄型の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 small and thin 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3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は渦巻状の第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は渦巻状の第3、第4のコイル導体5a、5bを接続して構成され、さらに、第2のコイル3を構成するコイル導体5a、5bは、第1のコイル2を構成する第1のコイル導体4aと第2のコイル導体4bに挟まれた配置となっていた。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、第1のコイル2、第2のコイル3は、非磁性材料に囲まれていた。そして、第1のコイル導体4aと第3のコイル導体5aとを磁気結合させ、かつ第2のコイル導体4bと第4のコイル導体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。
A conventional common mode noise filter of this type has a
なお、第2のコイルを構成する2つのコイル導体が、第1のコイルを構成する2つのコイル導体に挟まれた配置となっているものとしては、例えば、特許文献1が知られている。 For example, Patent Document 1 is known as an arrangement in which two coil conductors constituting the second coil are sandwiched between two coil conductors constituting the first coil.
また、2つのコイルが非磁性材料に形成され、最上面および最下面に磁性材料を設けたものとしては、例えば、特許文献2が知られている。
For example,
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3を構成する第3、第4のコイル導体5a、5bは、磁性材料で構成された絶縁体層1a、1gから距離が離れているため、その磁界をほとんど活用できず、これにより、第3、第4のコイル導体5a、5bで発生する磁束が小さくなるため、第1のコイル導体4aと第3のコイル導体5aとの磁気結合、第2のコイル導体4bと第4のコイル導体5bとの磁気結合が低下し、これにより、コモンモード成分のインピーダンスが小さくなり、コモンモードノイズの減衰特性が悪化するという課題を有していた。
In the above-described conventional common mode noise filter, the third and
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コモンモードノイズの減衰特性を向上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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a common mode noise filter that can improve the attenuation characteristics of common mode noise.
上記目的を達成するために本発明は、複数の非磁性体層を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部と、前記絶縁体部に形成された第1、第2のコイルとを備え、前記第1のコイルを渦巻状の第1のコイル導体および第2のコイル導体で構成するとともに、前記第2のコイルを渦巻状の第3のコイル導体および第4のコイル導体で構成し、前記第2のコイルを構成する第3のコイル導体、第4のコイル導体を、前記第1のコイルを構成する第1のコイル導体と第2のコイル導体で挟むように配置、または前記第1のコイルを構成する第1、第2のコイル導体と前記第2のコイルを構成する第3、第4のコイル導体とを交互に配置し、かつ、前記第1〜第4のコイル導体のうち積層方向における中央部分に位置する2つのコイル導体間に磁性材料からなる磁性体層を形成し、前記磁性体層の上下層に形成された前記非磁性体層の厚みを他の前記非磁性体層の厚みより薄くしたもので、この構成によれば、積層方向における中央部分に位置する2つのコイル導体の近くに磁性材料からなる磁性体層を設けることができるため、この2つのコイル導体は、磁性体部から離れた位置に形成されても、この2つのコイル導体間にある磁性体層の磁界を活用でき、これにより、この2つのコイル導体で発生する磁束が小さくならないため、第1のコイル導体と第3のコイル導体との磁気結合、第2のコイル導体と第4のコイル導体との磁気結合が低下せず、これにより、コモンモード成分のインピーダンスが大きくなり、コモンモードノイズの減衰特性を向上させることができるという作用効果を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention is formed on an insulator part having a plurality of non-magnetic layers, a magnetic part made of a magnetic material laminated above and below the insulator part, and the insulator part. And the first coil is composed of a spiral first coil conductor and a second coil conductor, and the second coil is a spiral third coil. A third coil conductor that constitutes the second coil and a fourth coil conductor that are composed of a conductor and a fourth coil conductor, and a first coil conductor and a second coil that constitute the first coil Arranged so as to be sandwiched between conductors, or alternately arranged first and second coil conductors constituting the first coil and third and fourth coil conductors constituting the second coil, and Among the first to fourth coil conductors, in the central portion in the stacking direction Forming a magnetic layer of a magnetic material between two coil conductors that location, and the thickness of the nonmagnetic layer formed on the upper and lower layers of the magnetic layer thinner than the thickness of the other of said non-magnetic layer but, according to this configuration, it is possible to provide a magnetic layer of a magnetic material in the vicinity of the two coil conductors located in the middle portion in the stacked direction, the two coil conductors are apart from the magnetic body portion Even if it is formed at a different position, the magnetic field of the magnetic layer between the two coil conductors can be utilized, and thereby the magnetic flux generated by the two coil conductors is not reduced. The magnetic coupling between the second coil conductor and the fourth coil conductor does not deteriorate, thereby increasing the impedance of the common mode component and improving the attenuation characteristics of the common mode noise. And it has a effect that it is possible to.
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2のコイルを構成する第3のコイル導体、第4のコイル導体を、第1のコイルを構成する第1のコイル導体と第2のコイル導体で挟むように配置し、かつ、第3のコイル導体と第4のコイル導体との間に磁性材料からなる磁性体層を形成しているため、第3のコイル導体と第4のコイル導体の近くに磁性材料からなる磁性体層を設けることができ、これにより、第3のコイル導体、第4のコイル導体は、磁性体部から離れた位置に形成されても、第3のコイル導体と第4のコイル導体の間にある磁性体層の磁界を活用できるため、第3、第4のコイル導体で発生する磁束が小さくならず、この結果、第1のコイル導体と第3のコイル導体との磁気結合、第2のコイル導体と第4のコイル導体との磁気結合が低下しないため、コモンモード成分のインピーダンスが大きくなり、コモンモードノイズの減衰特性を向上させ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 of the present invention includes the third coil conductor and the fourth coil conductor constituting the second coil, and the first coil conductor and the second coil constituting the first coil. Since it arrange | positions so that it may be pinched | interposed by a conductor, and the magnetic body layer which consists of magnetic materials is formed between the 3rd coil conductor and the 4th coil conductor, the 3rd coil conductor and the 4th coil conductor A magnetic layer made of a magnetic material can be provided near the third coil conductor, so that even if the third coil conductor and the fourth coil conductor are formed away from the magnetic body portion, the third coil conductor And the fourth coil conductor can utilize the magnetic field of the magnetic layer, so that the magnetic flux generated in the third and fourth coil conductors is not reduced. As a result, the first coil conductor and the third coil Magnetic coupling with conductor, second coil conductor and fourth coil Since the magnetic coupling between the conductors is not reduced, the impedance of the common mode component is increased, in which an excellent effect that it is possible to improve the attenuation characteristic of the common mode noise.
図1は本発明の一実施の形態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 an embodiment 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、第1〜第6の非磁性体層11a〜11fを有する絶縁体部12と、絶縁体部12の上下に積層された磁性材料からなる磁性体部13a、13bと、絶縁体部12に形成された第1、第2のコイル14、15とを備え、第1のコイル14を渦巻状の第1のコイル導体16および第2のコイル導体17で構成するとともに、第2のコイル15を渦巻状の第3のコイル導体18および第4のコイル導体19で構成し、第2のコイル15を構成する第3のコイル導体18、第4のコイル導体19を、第1のコイル14を構成する第1のコイル導体16と第2のコイル導体17で挟むように配置している。そして、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19との間に磁性材料からなる磁性体層20を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention includes an
上記構成において、第1〜第6の非磁性体層11a〜11fは、下から順に積層され、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。そして、第1〜第6の非磁性体層11a〜11fを有する絶縁体部12が構成される。
In the above configuration, the first to sixth nonmagnetic layers 11a to 11f are laminated in order from the bottom, and are configured in a sheet shape from a nonmagnetic material such as Cu—Zn ferrite or glass ceramic. And the
さらに、絶縁体部12の内部に第1、第2のコイル14、15が形成され、また、第1のコイル14を、渦巻状の第1のコイル導体16および渦巻状の第2のコイル導体17で構成し、第2のコイル15を、渦巻状の第3のコイル導体18および渦巻状の第4のコイル導体19で構成している。
Further, first and
そして、前記第1〜第4のコイル導体16〜19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。 The first to fourth coil conductors 16 to 19 are each formed by spirally plating or printing a conductive material such as silver.
このとき、第1のコイル導体16は第1の非磁性体層11aの上面、第2のコイル導体17は第5の非磁性体層11eの上面、第3のコイル導体18は第2の非磁性体層11bの上面、第4のコイル導体19は第4の非磁性体層11dの上面にそれぞれ形成されている。
At this time, the first coil conductor 16 is the upper surface of the first nonmagnetic material layer 11a, the
すなわち、第1のコイル14を構成する第1のコイル導体16と第2のコイル導体17が、第2のコイル15を構成する第3、第4のコイル導体18、19を挟むように積層されている。ここで、上面視にて第1のコイル導体16と第3のコイル導体18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のコイル導体17と第4のコイル導体19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。
That is, the first coil conductor 16 and the
また、第1のコイル導体16と第2のコイル導体17とは、第2〜第5の非磁性体層11b〜11e、および磁性体層20にそれぞれ形成された第1のビア電極21a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のコイル導体18と第4のコイル導体19とは、第3の非磁性体層11c、第4の非磁性体11d、および磁性体層20にそれぞれ形成された第2のビア電極21bを介して互いに接続され、第2のコイル15が構成される。これにより、第3、第4の非磁性体層11c、11d、磁性体層20に第1のビア電極21aおよび第2のビア電極21bの両方が形成される。
The first coil conductor 16 and the
なお、第1のビア電極21a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21b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21a、第2のビア電極21bは、各非磁性体層、磁性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。
The first via
そして、第1の非磁性体層11aの下面、第6の非磁性体層11fの上面に、それぞれ磁性材料からなる磁性体部13a、13bが設けられ、この磁性体部13a、13bは、シート状に構成されたNi−Cu−Znフェライト等で形成されている。
さらに、前記磁性体層20は、シート状で、Ni−Cu−Znフェライト等の磁性材料で構成され、かつ、第3の非磁性体層11cと第4の非磁性体層11dの間に設けられている。これにより、磁性体層20と第3のコイル導体18との間に第3の非磁性体層11cが、磁性体層20と第4のコイル導体19との間に第4の非磁性体層11dが形成され、したがって、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19の間に磁性体層20および第3、第4の非磁性体層11c、11dが位置する。また、絶縁体部12は、第1〜第6の非磁性体層11a〜11f、および磁性体層20で構成される。
Further, the
なお、第1〜第6の非磁性体層11a〜11f、磁性体層20、磁性体部13a、13bを構成するシートの枚数は、図1に示された枚数に限られるものではない。また、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19は磁気結合しないため、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19の間に磁性体層20を形成しても、特性面での問題はない。
The number of sheets constituting the first to sixth nonmagnetic layers 11a to 11f, 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本体部22が形成される。また、この本体部22の両端面には、第1〜第4の外部電極23a〜23dが設けられ、そしてこの第1〜第4の外部電極23a〜23dはそれぞれ第1〜第4のコイル導体16〜19と接続されている。さらに、第1〜第4の外部電極23a〜23dは、本体部22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。
And the main-
上記したように本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第2のコイル15を構成する第3のコイル導体18、第4のコイル導体19を、第1のコイル14を構成する第1のコイル導体16と第2のコイル導体17で挟むように配置し、かつ、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19との間に磁性材料からなる磁性体層20を形成しているため、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19の近くに磁性材料からなる磁性体層20を設けることができ、これにより、第3のコイル導体18、第4のコイル導体19は、磁性体部13a、13bから離れた位置に形成され、この磁性体部13a、13bの磁界を活用できなくても、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19との間にある磁性体層20の磁界を活用できるため、第3、第4のコイル導体18、19で発生する磁束が小さくならず、この結果、第1のコイル導体16と第3のコイル導体18との磁気結合、第2のコイル導体17と第4のコイル導体19との磁気結合が低下しないため、コモンモード成分のインピーダンスが大きくなり、コモンモードノイズの減衰特性を向上させ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 embodiment of the present invention, the third coil conductor 18 and the fourth coil conductor 19 constituting the second coil 15 constitute the
また、第3、第4の非磁性体層11c、11dのそれぞれの厚みが薄い方が好ましい。このようにすることによって、コモンモードノイズフィルタの厚みを薄くすることができ、さらに、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19の間の、第3、第4の非磁性体層11c、11dにそれぞれ形成される第1のビア電極21a、第2のビア電極21bの合計長さを短くすることができるため、第1、第2のコイル14、15の直流抵抗値を下げることができる。なお、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19は同電位であるため、第3のコイル導体18と第4のコイル導体19の間の距離をある程度短くしても、ショートする可能性は低い。
In addition, it is preferable that each of the third and fourth
このとき、第3、第4の非磁性体層11c、11dの各厚みを他の非磁性体層11a、11b、11e、11fの厚みより薄く、例えばその厚みの1/3〜1/2とすれば、第3、第4のコイル導体18、19と磁性体層20の距離が短くなるため、第3、第4のコイル導体18、19で発生する磁束を大きくすることができる。
At this time, the thicknesses of the third and fourth
このように、第3、第4の非磁性体層11c、11dのそれぞれの厚みを他の非磁性体層11a、11b、11e、11fの厚みより薄くすれば、上記したような直流抵抗値を下げる等の効果に加え、各層に形成される第1のビア電極21a、第2のビア電極21bの長さ(深さ)が短いことから、第1、第2のビア電極21a、21bへの銀の充填不足による接続不良を防止することも可能となる。
Thus, if the thickness of each of the third and fourth
さらに、磁性体層20の厚みは、非磁性体層11a〜11fの厚みより厚い方がコモンモード成分のインピーダンスが大きくなるため、好ましいが、製品の薄型化を考慮すると、磁性体部13a、13bの厚みより薄くすることがより好ましい。
Furthermore, the thickness of the
なお、上記した本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第2のコイル15を構成する第3のコイル導体18、第4のコイル導体19を、第1のコイル14を構成する第1のコイル導体16と第2のコイル導体17で挟むように配置したが、第1のコイル14を構成する第1、第2のコイル導体16、17と、第2のコイル15を構成する第3、第4のコイル導体18、19を交互に配置してもよい。
In the above-described common mode noise filter according to the embodiment of the present invention, the third coil conductor 18 and the fourth coil conductor 19 constituting the second coil 15 constitute the
この場合も、第1〜第4のコイル導体16〜19のうち積層方向における中央部分に位置する2つのコイル導体間に磁性材料からなる磁性体層20を形成する。この2つのコイル導体は磁性体部13a、13bから遠いが、この場合も、この2つのコイル導体の近くに磁性材料からなる磁性体層20を設けることができるため、この2つのコイル導体は、この2つのコイル導体間にある磁性体層20の磁界を活用でき、これにより、コモンモードノイズの減衰特性を向上させることができるという効果が得られる。また、この2つのコイル導体は、異なるコイルを構成するコイル導体となる。
Also in this case, the
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、コモンモードノイズの減衰特性を向上させることができ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小形で薄型の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 improving the attenuation characteristics of common mode noise, 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 a small and thin common mode noise filter or the like.
11a〜11f 第1〜第6の非磁性体層
12 絶縁体部
13a、13b 磁性体部
14 第1のコイル
15 第2のコイル
16 第1のコイル導体
17 第2のコイル導体
18 第3のコイル導体
19 第4のコイル導体
20 磁性体層
11a to 11f First to sixth
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