JPWO2017065143A1 - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

コモンモードチョークコイルの第１コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第１ループ状導体および第２ループ状導体と、第１ループ状導体と第２ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、第２ループ状導体の内外径は第１ループ状導体の内外径以下である。第２コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第３ループ状導体および第４ループ状導体と、第３ループ状導体と第４ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、第３ループ状導体は、第１ループ状導体と同一層で第１ループ状導体の外側に配置され、第４ループ状導体は、第２ループ状導体と同一層で第２ループ状導体の内側に配置される。

Description

本発明は、例えば高周波信号の伝送線路に適用されるコモンモードチョークコイルに関する。

例えば高速シリアルインターフェースでは、一対の信号線路（＝平衡線路）にて位相が１８０°異なる信号を伝送する「差動伝送方式」が用いられる。差動伝送方式では、平衡線路にて放射ノイズや外来ノイズが相殺されるため、これらノイズによる影響を受けにくい。但し、使用環境によっては、信号線路の非対称性に基づいてコモンモードのノイズ電流が発生してしまう。このようなコモンモードノイズを抑制するため、コモンモードチョークコイルが用いられる。

通常、コモンモードチョークコイルは、同方向に巻回された２つのコイルを備えた小型の積層型チップ部品として構成される。ここで、２つのコイルは、積層素体の内部にて、積層方向に並べられる。

また、特に寄生容量を小さくするとともに、小型化に適したコモンモードフィルタとして特許文献１が示されている。

実用新案登録第３０９３４４３号公報

特許文献１に示されているコモンモードフィルタにおいては、正極コイルと負極コイルを交互に積層し、且つ、正極コイルと負極コイルとが重ならないように配置される。そのため、正極コイルと負極コイルとの間に生じる寄生容量が抑制される。

しかし、正極コイルと負極コイルを対称形状にできないので、正極コイルと負極コイルのインダクタンスを等しくすることが難しい。正極コイルと負極コイルのインダクタンスが異なると、このコモンモードフィルタによって、ノーマルモード信号とコモンモードノイズとの間の変換が生じてしまう。

本発明の目的は、第１コイルと第２コイルとの間に生じる寄生容量を抑制しつつ小型化でき、且つ第１コイルと第２コイルのインダクタンスを近似させることのできるコモンモードチョークコイルを提供することにある。

（１）本発明のコモンモードチョークコイルは、複数の基材が積層された素体と、前記素体内に設けられ、互いに磁界結合する第１コイルおよび第２コイルと、を有し、
前記第１コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第１ループ状導体および第２ループ状導体と、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、
前記第２ループ状導体の内外径は前記第１ループ状導体の内外径以下であり、
前記第２コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第３ループ状導体および第４ループ状導体と、前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、
前記第３ループ状導体は、前記第１ループ状導体と同一層で前記第１ループ状導体の外側に配置され、
前記第４ループ状導体は、前記第２ループ状導体と同一層で前記第２ループ状導体の内側に配置されたことを特徴とする。

上記構成により、第１コイルと第２コイルのインダクタンスを近似させることができ、且つ第１コイルと第２コイル間に生じる寄生容量が抑制される。

（２）前記第２ループ状導体の外径は前記第１ループ状導体の内径より小さいことが好ましい。これにより、第３ループ状導体と第１ループ状導体との間に生じる寄生容量を効果的に抑制できる。したがって、自己共振周波数の低下を抑制でき、高周波帯域までコモンモードチョークコイルとして利用できるようになる。

（３）上記（１）または（２）において、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体の少なくとも一方の数は複数であって、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体とは積層方向に交互に配置され、前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体の少なくとも一方の数は複数であって、前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体とは積層方向に交互に配置されることが好ましい。これにより、第１コイルおよび第２コイルの巻回数はそれぞれ２ターン以上とすることができ、所定の大きな自己インダクタンスを有する第１コイルおよび第２コイルが得られる。また、第１コイルと第２コイルとの結合係数を高められる。

（４）上記（３）において、前記第１ループ状導体と前記第３ループ状導体との線間距離、および前記第２ループ状導体と前記第４ループ状導体との線間距離をそれぞれａで表し、積層方向に隣接する第１ループ状導体と第１ループ状導体との層間距離、または積層方向に隣接する第３ループ状導体と第３ループ状導体との層間距離をｃで表し、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体との線間距離をｄで表すと、ａ＜ｃ、ａ≧ｄ の関係にあることが好ましい。これにより、第１ループ状導体と第２ループ状導体との間に生じる寄生容量が抑制され、第１コイルの自己共振周波数の低下を抑制でき、高周波帯域までコモンモードチョークコイルとして利用できるようになる。しかも、ａ≧ｄであることにより、第１コイルの自己インダクタンスが第２コイルの自己インダクタンスに比べて小さくなりすぎることがない。また、ａ＜ｃであることにより、第１コイルＬ１および第２コイルＬ２の自己共振周波数を高めることができ、高周波帯域までコモンモードチョークコイルとして利用できるようになる。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記基材は非磁性体シートであることが好ましい。これにより、透磁率の周波数依存性による高周波帯での損失が小さいため、広い周波数帯で低損失のコモンモードチョークコイルを実現できる。

本発明によれば、第１コイルと第２コイルとの間に生じる寄生容量を抑制しつつ小型化でき、且つ第１コイルと第２コイルのインダクタンスをより近づけることのできるコモンモードチョークコイルが得られる。

図１は第１の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０１の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。 図２は、図１におけるＸ−Ｘ部分での、コモンモードチョークコイル１０１の断面図である。 図３は本実施形態のコモンモードチョークコイル１０１を集中定数回路として表した回路図である。 図４は第２の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０２の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。 図５は、図４におけるＸ−Ｘ部分での、コモンモードチョークコイル１０２の断面図である。 図６は第３の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０３の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。 図７は第４の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０４の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０１の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。図２は、図１におけるＸ−Ｘ部分での、コモンモードチョークコイル１０１の断面図である。

コモンモードチョークコイル１０１は、非磁性体の基材１ａ，１ｂ，１ｃが積層された積層素体１０と、積層素体１０内に設けられ、互いに磁界結合する、後述の第１コイルおよび第２コイルと、を備える。基材１ａには第１ループ状導体１１ａ、第３ループ状導体１３ａが形成されていて、基材１ｂには第２ループ状導体１２ｂ、第４ループ状導体１４ｂが形成されていて、基材１ｃには第１ループ状導体１１ｃ、第３ループ状導体１３ｃが形成されている。また、基材１ａには層間接続導体２１ａ，２２ａが形成されていて、基材１ｂには層間接続導体２１ｂ，２２ｂが形成されている。

第１コイルは、基材１ａに形成された第１ループ状導体１１ａ、基材１ｂに形成された第２ループ状導体１２ｂ、および基材１ｃに形成された第１ループ状導体１１ｃと、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとを接続する層間接続導体２１ａ，２１ｂと、を含む。また、第２コイルは、基材１ａに形成された第３ループ状導体１３ａ、基材１ｂに形成された第４ループ状導体１４ｂ、および基材１ｃに形成された第３ループ状導体１３ｃと、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃと第４ループ状導体１４ｂとを接続する層間接続導体２２ａ，２２ｂと、を含む。

基材１ａにおいては、第３ループ状導体１３ａは、第１ループ状導体１１ａと同一層で第１ループ状導体１１ａの外側に配置されていて、基材１ｃにおいては、第３ループ状導体１３ｃは、第１ループ状導体１１ｃと同一層で第１ループ状導体１１ｃの外側に配置されている。また、基材１ｂにおいて、第４ループ状導体１４ｂは、第２ループ状導体１２ｂと同一層で第２ループ状導体１２ｂの内側に配置されている。

第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとはループ内外径がほぼ等しい。

第１ループ状導体１１ａの第１端は端面電極３ａを介して、また、第３ループ状導体１３ａの第１端は端面電極３ｂを介して積層素体１０の一方主面（実装面）に引き出されている。同様に、第１ループ状導体１１ｃの第１端は端面電極４ａを介して、また、第３ループ状導体１３ｃの第１端は端面電極４ｂを介して積層素体１０の一方主面（実装面）に引き出されている。

上記構成により、ループ内外径の大きな第３ループ状導体１３ａによるインダクタンスは大きく、ループ内外径の小さな第４ループ状導体１４ｂによるインダクタンスは小さい。そして、ループ内外径が中間的な第１ループ状導体１１ａおよび第２ループ状導体１２ｂによるインダクタンスは中間的な値である。したがって、第１ループ状導体１１ａおよび第２ループ状導体１２ｂを含む第１コイルのインダクタンスと、第３ループ状導体１３ａおよび第４ループ状導体１４ｂを含む第２コイルのインダクタンスとは近似する。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０１においては、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとは積層方向に交互に配置されている。同様に、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃと第４ループ状導体１４ｂとは積層方向に交互に配置されている。これにより、第１コイルおよび第２コイルの巻回数はそれぞれ２ターン以上とすることができ、所定の大きな自己インダクタンスを有する第１コイルおよび第２コイルが得られる。また、第１コイルと第２コイルとの結合係数を高められる。

積層方向に隣接する第１ループ状導体１１ａ，１１ｃおよび第３ループ状導体１３ａ，１３ｃも含めて考えると、上述の第１コイルのインダクタンスと第２コイルのインダクタンスとが近似する理由は次のように説明することもできる。

第１ループ状導体１１ａ，１１ｃおよび第２ループ状導体１２ｂによる第１コイルのループ内外径は小さいので、このループ内外径だけで考えると、インダクタンスは小さくなる傾向にあるが、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとの導体間距離ｂが小さいことによる自己誘導は大きくなる。一方、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃはループ内外径が大きいのでインダクタンスは大きくなる傾向にあるが、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃの導体間距離ｃが大きいので、自己誘導は抑制される。すなわち、ループ状導体のループ内外径の違いが自己誘導の大きさの違いで相殺され、その結果、第１コイルのインダクタンスと第２コイルのインダクタンスは近似する。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０１は、図２に示すように、第１コイルに含まれるループ状導体１１ａ，１２ｂ，１１ｃと第２コイルに含まれるループ状導体１３ａ，１４ｂ，１３ｃとは平面視で重ならない。したがって、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２間に生じる寄生容量は抑制される。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０１は、図２に示すように、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第３ループ状導体１３ａ，１３ｃとの線間距離ａと、第２ループ状導体１２ｂと第４ループ状導体１４ｂとの線間距離ａは等しい。そのため、次に述べるように、第１コイルと第２コイルとの間に生じる容量は入力側と出力側とで近似したものとなる。

図３は本実施形態のコモンモードチョークコイル１０１を集中定数回路として表した回路図である。このコモンモードチョークコイル１０１は、第１コイルＬ１および第２コイルＬ２の第１端を入力ポートPin、第２端を出力ポートPoutとする回路である。入力ポートPin間に容量Ｃａ、出力ポートPout間に容量Ｃａがそれぞれ生じ、第１コイルＬ１の両端間に容量Ｃ１、第２コイルＬ２の両端間に容量Ｃ２がそれぞれ生じる。

入力ポートPin間に生じる容量Ｃａおよび出力ポートPout間に生じる容量Ｃａは、図２に示した、第１コイルに含まれるループ状導体１１ａ，１２ｂ，１１ｃと第２コイルに含まれるループ状導体１３ａ，１４ｂ，１３ｃとの間に、ほぼ均等に分布する容量である。したがって、図３に示したように、集中定数回路で表したときの入力側容量Ｃａのキャパシタンスと出力側用容量Ｃａの容量とは近似する。そのため、この容量の不平衡によるコモンモードノイズとノーマルモード信号（ノイズ）との変換は抑制される。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、第１の実施形態とは、各ループ状導体パターンが異なるコモンモードチョークコイルの例を示す。

図４は第２の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０２の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。図５は、図４におけるＸ−Ｘ部分での、コモンモードチョークコイル１０２の断面図である。

コモンモードチョークコイル１０２は、非磁性体の基材１ａ，１ｂ，１ｃが積層された積層素体１０と、素体１０内に設けられ、互いに磁界結合する後述の第１コイルおよび第２コイルと、を備える。基材１ａには第１ループ状導体１１ａ、第３ループ状導体１３ａが形成されていて、基材１ｂには第２ループ状導体１２ｂ、第４ループ状導体１４ｂが形成されていて、基材１ｃには第１ループ状導体１１ｃ、第３ループ状導体１３ｃが形成されている。また、基材１ａには層間接続導体２１ａ，２２ａが形成されていて、基材１ｂには層間接続導体２１ｂ，２２ｂが形成されている。

第１の実施形態で図１に示した例とは、特に第２ループ状導体１２ｂおよび第４ループ状導体１４ｂの形状・大きさが異なる。

基材１ａにおいては、第３ループ状導体１３ａは、第１ループ状導体１１ａと同一層で第１ループ状導体１１ａの外側に配置されていて、基材１ｃにおいては、第３ループ状導体１３ｃは、第１ループ状導体１１ｃと同一層で第１ループ状導体１１ｃの外側に配置されている。また、基材１ｂにおいて、第４ループ状導体１４ｂは、第２ループ状導体１２ｂと同一層で第２ループ状導体１２ｂの内側に配置されている。

第２ループ状導体１２ｂのループ内外径は第１ループ状導体１１ａ，１１ｃのループ内外径より小さい。本実施形態では、第２ループ状導体１２ｂのループ外径は第１ループ状導体１１ａ，１１ｃのループ内径より小さい。その他の構成は第１の実施形態で示したコモンモードチョークコイル１０１と同じである。コモンモードチョークコイル１０２の等価回路は図３に示したとおりである。

上記構成により、ループ内外径の大きな第３ループ状導体１３ａによるインダクタンスは大きく、ループ内外径の小さな第４ループ状導体１４ｂによるインダクタンスは小さい。そして、ループ内外径が中間的な第１ループ状導体１１ａおよび第２ループ状導体１２ｂによるインダクタンスは中間的な値である。したがって、第１ループ状導体１１ａおよび第２ループ状導体１２ｂを含む第１コイルＬ１のインダクタンスと、第３ループ状導体１３ａおよび第４ループ状導体１４ｂを含む第２コイルＬ２のインダクタンスとは近似する。

第１の実施形態のコモンモードチョークコイル１０１と同様、本実施形態のコモンモードチョークコイル１０２においても、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとは積層方向に交互に配置されている。同様に、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃと第４ループ状導体１４ｂとは積層方向に交互に配置されている。これにより、第１コイルおよび第２コイルの巻回数はそれぞれ２ターン以上とすることができ、所定の大きな自己インダクタンスを有する第１コイルおよび第２コイルが得られる。また、第１コイルと第２コイルとの結合係数を高められる。

積層方向に隣接する第１ループ状導体１１ａ，１１ｃおよび第３ループ状導体１３ａ，１３ｃも含めて考えると、上述の第１コイルのインダクタンスと第２コイルのインダクタンスとが近似する理由は、第１の実施形態のコモンモードチョークコイル１０１と同様に、ループ状導体のループ内外径の違いが自己誘導の大きさの違いで相殺される、という点で同様に説明できる。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０２においては、図５に表れているように、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとは平面視で重ならず、線間ｄだけ離れている。

このように、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとは平面視で重ならないので、第１コイルに含まれるループ状導体１１ａ，１２ｂ，１１ｃの線間に生じる容量は抑制される。これにより、第１ループ状導体と第２ループ状導体との間に生じる寄生容量が抑制され、第１コイルの自己共振周波数の低下が抑制される。そのため、高周波帯域までコモンモードチョークコイルとして利用できるようになる。

また、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第３ループ状導体１３ａ，１３ｃとの線間距離ａ、および第２ループ状導体１２ｂと第４ループ状導体１４ｂとの線間距離ａは等しい。そのため、第１の実施形態のコモンモードチョークコイル１０１と同様に、図３に示した入力側容量Ｃａの容量と出力側用容量Ｃａの容量とは近似する。

また、積層方向に隣接する第１ループ状導体１１ａと第１ループ状導体１１ｃとの層間距離ｃと、積層方向に隣接する第３ループ状導体１３ａと第３ループ状導体１３ｃとの層間距離ｃは等しい。第１ループ状導体１１ａ，１１ｃの経路長は第３ループ状導体１３ａ，１３ｃの経路長より短いが、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃと第２ループ状導体１２ｂとの間に容量が生じる。そのため、第１コイルＬ１の線間容量と第２コイルＬ２の線間容量は近似し、したがって、図３に示した第１コイルＬ１の両端間の容量（浮遊容量）Ｃ１と、第２コイルＬ２の両端間の容量（浮遊容量）Ｃ２とは近似する。そのため、この容量Ｃ１，Ｃ２の不平衡によるコモンモードノイズからノーマルモード信号（ノイズ）への変換も抑制される。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０２においては、図５に示した寸法ａ，ｃ，ｄは、ａ＜ｃ、ａ≧ｄ の関係にある。ａ≧ｄであることにより、第１コイルの自己インダクタンスが第２コイルの自己インダクタンスに比べて小さくなりすぎることがない。また、ａ＜ｃであることにより、図３に示した第１コイルＬ１の浮遊容量Ｃ１および第２コイルＬ２の浮遊容量Ｃ２を小さくできる（少なくとも入出力側容量Ｃａに比べて影響を小さくできる）。その結果、第１コイルＬ１および第２コイルＬ２の自己共振周波数を高めることができ、高周波帯域までコモンモードチョークコイルとして利用できるようになる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、第１の実施形態で示したタイプのコモンモードチョークコイルにおいて、基材を４層以上設け、各コイルの巻回数を３ターン以上としたコモンモードチョークコイルについて示す。

図６は第３の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０３の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。

コモンモードチョークコイル１０３は、基材１ａ〜１ｙが積層された積層素体と、この積層素体内に設けられ、互いに磁界結合する、後述の第１コイルおよび第２コイルと、を備える。図６において、ループ状導体１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ，１１ｑ，１１ｓ，１１ｕ，１１ｗ，１１ｙはいずれも第１ループ状導体であり、ループ状導体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｒ，１２ｔ，１２ｖ，１２ｘはいずれも第２ループ状導体である。また、ループ状導体１３ａ，１３ｃ，１３ｅ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｋ，１３ｎ，１３ｑ，１３ｓ，１３ｕ，１３ｗ，１３ｙはいずれも第３ループ状導体であり、ループ状導体１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈ，１４ｊ，１４ｍ，１４ｐ，１４ｒ，１４ｔ，１４ｖ，１４ｘはいずれも第４ループ状導体である。なお、外部接続端子については図６での図示を省略している。

奇数番目の基材１ａ，１ｃ，１ｅ，１ｇ，１ｉ，１ｋ，１ｎ，１ｑ，１ｓ，１ｕ，１ｗ，１ｙに上記第１ループ状導体および第３ループ状導体がそれぞれ形成されている。そして、偶数番目の基材１ｂ，１ｄ，１ｆ，１ｈ，１ｊ，１ｍ，１ｐ，１ｒ，１ｔ，１ｖ，１ｘに上記第２ループ状導体および第４ループ状導体がそれぞれ形成されている。

また、基材には層間接続導体が形成されていて、上記第１ループ状導体１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ，１１ｑ，１１ｓ，１１ｕ，１１ｗ，１１ｙ、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃ，１３ｅ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｋ，１３ｎ，１３ｑ，１３ｓ，１３ｕ，１３ｗ，１３ｙ、およびそれらを層間接続する層間接続導体によって第１コイルが構成される。同様に、第２ループ状導体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｒ，１２ｔ，１２ｖ，１２ｘ、第４ループ状導体１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈ，１４ｊ，１４ｍ，１４ｐ，１４ｒ，１４ｔ，１４ｖ，１４ｘ、およびそれらを層間接続する層間接続導体によって第２コイルが構成される。

各基材において、第３ループ状導体１３ａ，１３ｃ，１３ｅ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｋ，１３ｎ，１３ｑ，１３ｓ，１３ｕ，１３ｗ，１３ｙは、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ，１１ｑ，１１ｓ，１１ｕ，１１ｗ，１１ｙと同一層で第１ループ状導体１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ，１１ｑ，１１ｓ，１１ｕ，１１ｗ，１１ｙの外側にそれぞれ配置されている。

また、基材において、第４ループ状導体１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈ，１４ｊ，１４ｍ，１４ｐ，１４ｒ，１４ｔ，１４ｖ，１４ｘは、第２ループ状導体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｒ，１２ｔ，１２ｖ，１２ｘと同一層で第２ループ状導体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｒ，１２ｔ，１２ｖ，１２ｘの内側にそれぞれ配置されている。

そして、第１ループ状導体１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｉ，１１ｋ，１１ｎ，１１ｑ，１１ｓ，１１ｕ，１１ｗ，１１ｙと第２ループ状導体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｊ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｒ，１２ｔ，１２ｖ，１２ｘとはループ内外径がほぼ等しい。

上記構成により、ループ内外径の大きな第３ループ状導体によるインダクタンスは大きく、ループ内外径の小さな第４ループ状導体によるインダクタンスは小さい。そして、ループ内外径が中間的な第１ループ状導体および第２ループ状導体によるインダクタンスは中間的な値である。したがって、第１ループ状導体および第２ループ状導体を含む第１コイルのインダクタンスと、第３ループ状導体および第４ループ状導体を含む第２コイルのインダクタンスとは近似する。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０３においては、所定の大きな自己インダクタンスを有する第１コイルおよび第２コイルが得られる。また、第１コイルと第２コイルとの結合係数を高められる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態では、第２の実施形態で示したタイプのコモンモードチョークコイルにおいて、基材を４層以上設け、各コイルの巻回数を３ターン以上としたコモンモードチョークコイルについて示す。

図７は第４の実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０４の各基材の導体パターン等を示す分解平面図である。

コモンモードチョークコイル１０４は、基材１ａ〜１ｎが積層された積層素体と、この積層素体内に設けられ、互いに磁界結合する第１コイルおよび第２コイルと、を備える。

図７において、基材１ａには入力端子ｉｎ１，ｉｎ２、出力端子ｏｕｔ１，ｏｕｔ２、および空き端子ＮＣがそれぞれ形成されている。基材１ｂ，１ｃ，１ｄには、入力端子ｉｎ１，ｉｎ２を所定のループ状導体パターンに接続するための導体パターンがそれぞれ形成されている。また、基材１ｂ〜１ｍには、出力端子ｏｕｔ１，ｏｕｔ２を所定のループ状導体パターンに接続するための導体パターンが形成されている。

図７において、ループ状導体１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍはいずれも第１ループ状導体であり、ループ状導体１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋ，１２ｎはいずれも第２ループ状導体である。また、ループ状導体１３ｆ，１３ｈ，１３ｊ，１３ｍはいずれも第３ループ状導体であり、ループ状導体１４ｅ，１４ｇ，１４ｉ，１４ｋ，１４ｎはいずれも第４ループ状導体である。

なお、基材１ｎに形成されているループ状導体１２ｎ，１４ｎは１／２ターンに満たない導体パターンであるが、本発明においては、このような導体パターンもループ状導体パターンと言う。

偶数番目の基材１ｆ，１ｈ，１ｊ，１ｍに上記第１ループ状導体および第３ループ状導体がそれぞれ形成されている。そして、奇数番目の基材１ｅ，１ｇ，１ｉ，１ｋ，１ｎに上記第２ループ状導体および第４ループ状導体がそれぞれ形成されている。

また、基材には層間接続導体が形成されていて、上記第１ループ状導体１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍ、第３ループ状導体１３ｆ，１３ｈ，１３ｊ，１３ｍ、およびそれらを層間接続する層間接続導体によって第１コイルが構成される。同様に、第２ループ状導体１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋ，１２ｎ、第４ループ状導体１４ｅ，１４ｇ，１４ｉ，１４ｋ，１４ｎ、およびそれらを層間接続する層間接続導体によって第２コイルが構成される。

各基材において、第３ループ状導体１３ｆ，１３ｈ，１３ｊ，１３ｍは、第１ループ状導体１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍと同一層で第１ループ状導体１１ｆ，１１ｈ，１１ｊ，１１ｍの外側にそれぞれ配置されている。

また、基材において、第４ループ状導体１４ｅ，１４ｇ，１４ｉ，１４ｋ，１４ｎは、第２ループ状導体１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋ，１２ｎと同一層で第２ループ状導体１２ｅ，１２ｇ，１２ｉ，１２ｋ，１２ｎの内側にそれぞれ配置されている。

上記構成により、ループ内外径の大きな第３ループ状導体によるインダクタンスは大きく、ループ内外径の小さな第４ループ状導体によるインダクタンスは小さい。そして、ループ内外径が中間的な第１ループ状導体および第２ループ状導体によるインダクタンスは中間的な値である。したがって、第１ループ状導体および第２ループ状導体を含む第１コイルのインダクタンスと、第３ループ状導体および第４ループ状導体を含む第２コイルのインダクタンスとは近似する。

本実施形態のコモンモードチョークコイル１０４においては、所定の大きな自己インダクタンスを有する第１コイルおよび第２コイルが得られる。また、第１コイルと第２コイルとの結合係数を高められる。

《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、非磁性体の基材を用いたが、比較的低い周波数帯で使用される場合に、基材の層数が少なくて且つ所定の大きなインダクタンスを得るためには、フェライトセラミックスのような磁性体の基材を用いてもよい。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｃ１，Ｃ２…容量
Ｃａ…入出力側容量
Ｌ１…第１コイル
Ｌ２…第２コイル
Pin…入力ポート
Pout…出力ポート
ｉｎ１，ｉｎ２…入力端子
ｏｕｔ１，ｏｕｔ２…出力端子
１ａ〜１ｙ…基材
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ…端面電極
１０…積層素体
１１ａ〜１１ｙ…第１ループ状導体
１２ｂ〜１２ｘ…第２ループ状導体
１３ａ〜１３ｙ…第３ループ状導体
１４ｂ〜１４ｘ…第４ループ状導体
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…層間接続導体
１０１〜１０４…コモンモードチョークコイル

Claims (5)

1. 複数の基材が積層された素体と、前記素体内に設けられ、互いに磁界結合する第１コイルおよび第２コイルと、を有するコモンモードチョークコイルにおいて、
   前記第１コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第１ループ状導体および第２ループ状導体と、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、
   前記第２ループ状導体の内外径は前記第１ループ状導体の内外径以下であり、
   前記第２コイルは、それぞれ異なる層に形成された、第３ループ状導体および第４ループ状導体と、前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体とを接続する層間接続導体と、を含み、
   前記第３ループ状導体は、前記第１ループ状導体と同一層で前記第１ループ状導体の外側に配置され、
   前記第４ループ状導体は、前記第２ループ状導体と同一層で前記第２ループ状導体の内側に配置されたことを特徴とする、コモンモードチョークコイル。
2. 前記第２ループ状導体の外径は前記第１ループ状導体の内径より小さい、請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
3. 前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体の少なくとも一方の数は複数であって、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体とは積層方向に交互に配置され、
   前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体の少なくとも一方の数は複数であって、前記第３ループ状導体と前記第４ループ状導体とは積層方向に交互に配置された、請求項１または２に記載のコモンモードチョークコイル。
4. 前記第１ループ状導体と前記第３ループ状導体との線間距離、および前記第２ループ状導体と前記第４ループ状導体との線間距離をそれぞれａで表し、積層方向に隣接する第１ループ状導体と第１ループ状導体との層間距離、または積層方向に隣接する第３ループ状導体と第３ループ状導体との層間距離をｃで表し、前記第１ループ状導体と前記第２ループ状導体との線間距離をｄで表すと、ａ＜ｃ、ａ≧ｄ の関係にある、請求項３に記載のコモンモードチョークコイル。
5. 前記基材は非磁性体シートである、請求項１から４のいずれかに記載のコモンモードチョークコイル。