KR20190058375A - 공통 모드 노이즈 필터 - Google Patents
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Abstract
공통 모드 노이즈 필터는, 비자성체부와, 비자성체부의 내부에 형성된 제 1 내지 제 3 코일 도체를 구비한다. 제 2 코일 도체는 제 1 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어 있고, 제 3 코일 도체는 제 2 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어 있다. 제 1 내지 제 3 코일 도체는 제 2 코일 도체에 대해서 아래 방향과 직교하는 방향으로 어긋나 배치되어 있다. 제 1 내지 제 3 코일 도체 중 적어도 한쪽은 아래 방향과 직교하는 상기 방향으로부터 보아 제 2 코일 도체와 겹쳐 있다. 이 공통 모드 노이즈 필터는 이들의 코일 도체를 밸런스 좋게 자기 결합시켜, 차동 신호를 열화시키지 않는다.
Description
본 발명은 디지털 기기나 AV 기기, 정보 통신 단말 등의 각종 전자 기기에 사용되는 공통 모드 노이즈 필터(Common Mode Noise Filter)에 관한 것이다.
모바일 기기에 있어서 메인 IC와 디스플레이나 카메라를 접속하는 디지털 데이터 전송 규격으로서 mipi(Mobile Industry Processor Interface) D-PHY 규격이 채용되고 있다. 이 규격에서는, 2개의 전송 라인을 이용한 차동 신호로 전송하는 방식이 이용되고 있다. 최근, 카메라의 해상도가 비약적으로 높아지고, 또한 고속의 전송 방식으로서 3개의 전송 라인을 이용해서, 송신측으로부터 각 전송 라인으로 상이한 전압을 보내고, 수신측에서 각 라인 간의 차분을 취함으로써 차동 출력을 행하는 방식이 mipi C-PHY 규격으로서 실용화되고 있다.
도 10은 종래의 공통 모드 노이즈 필터(501)의 분해 사시도이다. 공통 모드 노이즈 필터(501)는 복수의 절연체층(1a)과, 3개의 독립된 코일(2~4)을 갖는다. 코일(2)은 서로 접속된 코일 도체(2a, 2b)로 이루어진다. 코일(3)은 서로 접속된 코일 도체(3a, 3b)로 이루어진다. 코일(4)은 서로 접속된 코일 도체(4a, 4b)로 이루어진다. 코일(2~4)은 아래로부터 차례로 적층 방향으로 배치되어 있다. 공통 모드 노이즈 필터(501)에 공통 모드 노이즈가 입력되면, 코일(2~4)이 발생하는 자속을 서로 강화시키는 인덕턴스로서 동작하는 것에 의해 노이즈를 억제한다.
종래의 공통 모드 노이즈 필터(501)와 유사한 종래의 공통 모드 노이즈 필터가 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다.
공통 모드 노이즈 필터는 비자성체부와, 비자성체부의 내부에 형성된 제 1 내지 제 3 코일 도체를 구비한다. 제 2 코일 도체는 제 1 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어 있고, 제 3 코일 도체는 제 2 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어 있다. 제 1 내지 제 3 코일 도체는 제 2 코일 도체에 대해서 아래 방향과 직교하는 방향으로 어긋나 배치되어 있다. 제 1 내지 제 3 코일 도체 중 적어도 한쪽은 아래 방향과 직교하는 상기 방향으로부터 보아서 제 2 코일 도체와 겹쳐 있다.
다른 공통 모드 노이즈 필터에서는, 제 1, 제 2, 제 3 코일 도체와는 아래 방향과 직교하는 방향으로 보아서 겹쳐 있지 않다. 제 2 코일 도체의 상면과 제 1 코일 도체의 하면은 동일 평면(flush)이다. 제 2 코일 도체의 하면과 제 3 코일 도체의 상면은 동일 평면이다.
이들의 공통 모드 노이즈 필터는 이들의 코일 도체를 밸런스 좋게 자기 결합시켜, 차동 신호를 열화시키지 않는다.
도 1은 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 단면도이다.
도 2a는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 2b는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 하면도이다.
도 2c는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 회로도이다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 4는 비교예의 공통 모드 노이즈 필터의 분해 사시도이다.
도 5a는 실시 형태 1에 있어서의 다른 공통 모드 노이즈 필터의 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 6a는 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 8은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 9는 실시 형태 2에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터 확대의 단면도이다.
도 10은 종래의 공통 모드 노이즈 필터의 분해 사시도이다.
도 2a는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 2b는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 하면도이다.
도 2c는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 회로도이다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 4는 비교예의 공통 모드 노이즈 필터의 분해 사시도이다.
도 5a는 실시 형태 1에 있어서의 다른 공통 모드 노이즈 필터의 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 6a는 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터의 상면도이다.
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 8은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터의 확대 단면도이다.
도 9는 실시 형태 2에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터 확대의 단면도이다.
도 10은 종래의 공통 모드 노이즈 필터의 분해 사시도이다.
(실시 형태 1)
도 1은 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 단면도이다. 도 2a와 도 2b는 각각 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 상면도와 하면도이다. 도 1은 도 2a와 도 2b에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 선 1-1에 있어서의 단면을 나타낸다. 도 2c는 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 회로도이다.
공통 모드 노이즈 필터(1001)는 비자성체부(14)와, 비자성체부(14)의 내부에 마련된 코일 도체(11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b)를 구비한다. 코일 도체(11a, 11b)는 서로 전기적으로 접속되어 코일(11)을 구성한다. 코일 도체(12a, 12b)는 서로 전기적으로 접속되어 코일(12)을 구성한다. 코일 도체(13a, 13b)는 서로 전기적으로 접속되어 코일(13)을 구성한다. 실시 형태 1에서는, 코일 도체(11a, 11b)는 비아 도체(16a)를 통해서 서로 전기적으로 직렬 접속되어 코일(11)을 구성한다. 코일 도체(12a, 12b)는 비아 도체(16b)를 통해서 서로 전기적으로 직렬 접속되어 코일(12)을 구성한다. 코일 도체(13a, 13b)는 비아 도체(16c)를 통해서 서로 전기적으로 직렬 접속되어 코일(13)을 구성한다. 코일(11, 12, 13)은 서로 독립되어 있다.
비자성체부(14)는 적층된 복수의 비자성체층으로 이루어진다. 코일 도체(11a~13a, 11b~13b)는 은 등의 도전 재료를 소용돌이 형상으로 상기 비자성체층에 각각 도금 또는 인쇄함으로써 마련된다.
도 2a에 나타내는 바와 같이, 코일 도체(11a)는 내주(111a)로부터 외주(211a)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 코일 도체(12a)는 내주(112a)로부터 외주(212a)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 코일 도체(13a)는 내주(113a)로부터 외주(213a)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 코일 도체(11b)는 내주(111b)로부터 외주(211b)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 코일 도체(12b)는 내주(112b)로부터 외주(212b)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 코일 도체(13b)는 내주(113b)로부터 외주(213b)까지 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는다. 즉, 코일 도체(11a~13a, 11b~13b)는 M회 감겨진 소용돌이 형상을 갖는다(M는 1이상의 수). 내주(111a~113a, 111b~113b)와 외주(211a~213a, 211b~213b)는 횡 방향(D1)으로 연장하는 장변과, 횡 방향(D1)에 직각인 종 방향(D2)으로 연장해서 장변보다 짧은 단변을 가지는 직사각형 형상을 갖는다. 배선 등에 이용하는 부분을 제외한 주요부인 소용돌이 형상의 부분의 도체의 폭, 도체 간의 피치, 도체의 두께는 동일하다. 횡 방향(D1)와 종 방향(D1)은 아래 방향(D10)에 직각이다.
위로부터 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11a)와, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)와, 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)와, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11b)와, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12b)와, 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13b)가 차례로 배치되어 적층부(15)를 구성한다. 즉, 코일 도체(12a)는 코일 도체(11a)로부터 아래 방향(D10)으로 마련되어 있다. 코일 도체(13a)는 코일 도체(12a)로부터 아래 방향(D10)으로 마련되어 있다. 코일 도체(11b)는 코일 도체(13a)로부터 아래 방향(D10)으로 마련되어 있다. 코일 도체(12b)는 코일 도체(11b)로부터 아래 방향(D10)으로 마련되어 있다. 코일 도체(13b)는 코일 도체(12b)로부터 아래 방향(D10)으로 마련되어 있다.
아래 방향(D10)에 있어서, 3개의 코일 중 1개의 코일을 구성하는 2개의 코일 도체 사이에는, 다른 2개의 코일 중 한쪽의 코일을 구성하는 2개의 코일 도체 중 1개의 코일 도체와, 상기 다른 2개의 코일 중 한쪽의 코일을 구성하는 2개의 코일 도체 중 1개의 코일 도체가 위치하고 있다. 즉, 아래 방향(D10)에 있어서, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11a, 11b)의 사이에는, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)가 위치하고 있다. 아래 방향(D10)에 있어서, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a, 12b)의 사이에는, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11b)와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)가 위치하고 있다. 아래 방향(D10)에 있어서, 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a, 13b)의 사이에는, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11b)와 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12b)가 위치하고 있다.
코일(11, 12)이 서로 자기 결합하고, 코일(12, 13)이 서로 자기 결합하고, 코일(11, 13)이 서로 자기 결합한다.
공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 코일 도체(11a, 13a, 11b, 13b)는, 상면에서 보아 코일 도체(12a, 12b)에 대해서 아래 방향(D10)과 직교하는 방향(D11)으로 어긋나 배치되어 있다. 즉, 코일(11, 13)을 구성하는 코일 도체(11a, 13a)는, 상면에서 보아 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)에 대해서 방향(D11)으로 어긋나 배치되어 있고, 코일(11, 13)을 구성하는 코일 도체(11b, 13b)는, 상면에서 보아 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12b)에 대해서 방향(D11)으로 어긋나 배치되어 있다.
코일 도체(11a~13a, 11b~13b)는 권선축(C11)을 중심으로 감겨진 소용돌이 형상을 갖는다. 나선 형상으로 감겨진 코일 도체(11a, 13a, 11b, 13b)가 코일 도체(12a, 12b)에 대해서 방향(D11)으로 어긋난다는 것은, 적층부(15)의 아래 방향(D10)의 임의의 단면에 있어서, 코일 도체(11a, 13a, 11b, 13b)의 내주(111a, 113a, 111b, 113b)로부터 외주(211a, 213a, 211b, 213b)로 향하는 특정 권선수의 부분이 코일 도체(12a, 12b)의 내주(112a, 112b)로부터 외주(212a, 212b)로 향하는 그 권선수의 부분의 단면에 대해서 상면에서 보아 방향(D11)으로 어긋나 있는 것을 의미하고 있다. 구체적으로는, 적층부(15)의 아래 방향(D10)의 임의의 단면에 있어, 코일 도체(12a)의 내주(112a)로부터 외주(212a)로 향하는 특정 권선수의 부분이 코일 도체(11a, 13a)의 내주(111a, 113a)로부터 외주(211a, 213a)로 향하는 그 권선수의 부분의 단면에 대해서 상면에서 보아 방향(D11)으로 권선축(C11)을 향해 어긋나 있다. 또한, 적층부(15)의 아래 방향(D10)의 임의의 단면에 있어, 코일 도체(11b, 13b)의 내주(111b, 113b)로부터 외주(211b, 213b)로 향하는 특정 권선수의 부분이 코일 도체(12b)의 내주(112b)로부터 외주(212b)로 향하는 그 권선수의 부분의 단면에 대해서 상면에서 보아 방향(D11)으로 권선축(C11)을 향해 어긋나 있다.
코일 도체(11a, 13a)는 상면에서 보아 실질적으로 동일 위치에 배치되어 아래 방향(D10)에서 서로 대향하고 있고, 코일 도체(11b, 13b)는 상면에서 보아 실질적으로 동일 위치에 배치되어 서로 대향하고 있다. 코일(11, 13)을 구성하는 코일 도체(11a, 13a)의 소용돌이 형상의 부분은 상면에서 보아 서로 겹쳐 있고, 코일(11, 13)을 구성하는 코일 도체(11b, 13b)의 소용돌이 형상의 부분은 상면에서 보아 서로 겹쳐 있다.
도 1, 도 2a, 도 2b에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 상면에서 보아 코일 도체(11a, 13a)는 완전하게 겹쳐 있고, 코일 도체(11b, 13b)는 상면에서 보아 완전하게 겹쳐 있다. 상면에서 보아 코일 도체(11a, 13a)는 부분적으로 겹쳐 있어도 좋고, 코일 도체(11b, 13b)는 상면에서 보아 부분적으로 겹쳐 있어도 좋다.
공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 상면에서 보아 2개의 위치에 배치되어 있는 코일 도체의 수가 동일하기 때문에, 적층시에 가해지는 응력을 균일하게 할 수 있어 바람직하다. 그러나, 코일 도체(11b, 13b)의 상면에서 보았을 때의 위치를, 코일 도체(12b)의 상면에서 보았을 때의 위치로 전환해도 좋다.
코일(11)을 구성하는 코일 도체(11a)의 일부와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)의 일부가, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)와 방향(D11)에서 보아 겹쳐 있다. 또한, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11b)의 일부와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13b)의 일부가 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12b)와 방향(D11)으로부터 보아 겹쳐 있다. 즉, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11a)와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)가, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)와 방향(D11)으로부터 보아 부분적으로 겹쳐 있다. 또한, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11b)와 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13b)가 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12b)와 방향(D11)으로부터 보아 부분적으로 겹쳐 있다.
비자성체부(14)는 코일 도체(11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b)를 내장하고, 적층된 복수의 비자성체층으로 이루어진다. 이들의 비자성체층은 시트 형상으로 형성된 Cu-Zn 페라이트, 유리 세라믹스 등의 비자성 재료로 구성되어 있다.
코일 도체(11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b)는 각각 복수의 비자성체층에 금속 등의 도전성 재료를 증착, 도금, 인쇄 등을 하는 것에 의해 형성한다.
또한, 비자성체부(14)의 윗쪽과 아래쪽에 Ni-Cu-Zn 페라이트 등의 자성 재료로 이루어지는 자성체부(17a, 17b)가 각각 마련되어 있다. 공통 모드 노이즈 필터(1001)는 자성체부(17a, 17b)를 구비하지 않아도 좋다. 자성체부(17a, 17b)의 각각은 교대로 적층된 복수의 비자성체층과 복수의 자성체층에 의해 구성되어 있어도 좋다.
상기한 구성에 의해, 적층체(18)가 형성된다. 적층체(18)의 양 단면에는, 코일 도체(11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b)의 단부와 접속된 6개의 외부 전극이 마련되어 있다.
상기한 바와 같이, 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 코일(11)의 일부와 코일(12)의 일부가 방향(D11)으로부터 보아 서로 인접하고 있고, 코일(12)의 일부와 코일(13)의 일부가 방향(D11)으로부터 보아 서로 인접하고 있고, 코일(11)과 코일(13)이 아래 방향(D10)(종 방향)으로 서로 인접하고 있다. 따라서, 코일(11, 12, 13)이 밸런스 좋게 자기 결합한다. 즉, 코일(11, 12)의 쌍이 서로 자기 결합하고, 코일(12, 13)의 쌍이 코일(11, 12)의 쌍과 동일한 정도의 강도로 서로 자기 결합하고, 코일(11, 13)의 쌍이 코일(11, 12)의 쌍과 코일(12, 13)의 쌍과 동일한 정도의 강도로 서로 자기 결합한다. 따라서, 코일(11~13)에 입력된 차동 신호를 열화시키지 않는다.
코일(11)의 일부와 코일(13)의 일부가 코일(12)과 방향(D11)으로부터 보아 겹쳐 있으므로, 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 높이를 감소시킬 수 있다.
실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 각 코일이 서로 전기적으로 접속된 2개의 코일 도체로 구성되어 있다. 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터에서는, 각 코일이 서로 전기적으로 접속된 3개 이상의 코일 도체에 의해 구성되어 있어도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또, 각 코일은 1개의 코일 도체로 구성되어 있어도, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 확대 단면도이며, 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 아래 방향(D10)의 단면을 나타낸다. 도 3은 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 아래 방향(D10)의 단면에서의 코일(12)의 코일 도체(12a)의 내주(112a)로부터 N번째의 턴 부분(412a)과, (N-1)번째의 턴 부분(312a)과, 코일(11)의 코일 도체(11a)의 내주(111a)로부터 N번째의 턴 부분(411a)과, (N-1)번째의 턴 부분(311a)과, 코일(11)의 코일 도체(13a)의 내주(113a)로부터 N번째의 턴 부분(413a)과, (N-1)번째의 턴 부분(313a)을 나타낸다(N는 1≤N≤M를 만족하는 수).
코일 도체(11a, 13a)의 부분(411a, 413a) 간의 거리(La)와, 코일 도체(11a, 12a)의 부분(411a, 412a) 간의 거리(Lb)와, 코일 도체(12a, 13a)의 부분(412a, 413a) 간의 거리(Lc)는 실질적으로 동일하고, 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 부분(411a, 412a, 413a)은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성하고, 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 부분(311a, 312a, 313a)은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성한다.
즉, 코일 도체(11a)와 코일 도체(13a)를 연결하는 선(PLa)과, 코일 도체(11a)와 코일 도체(12a)를 연결하는 선(PLb)과, 코일 도체(12a)와 코일 도체(13a)를 연결하는 선(PLc)은 정삼각형을 구성한다.
코일(11, 12, 13)의 임의의 2개의 코일 간의 거리를 실질적으로 동일하게 함으로써, 자기 결합의 밸런스를 보다 좋게 할 수 있다.
코일 도체(12a)의 N번째의 턴 부분(412a)과 코일 도체(11a)의 (N-1)번째의 턴 부분(311a) 간의 거리(Ld)와, 코일 도체(12a)의 N번째의 턴 부분(412a)과 코일 도체(13a)의 (N-1)번째의 턴 부분(313a) 간의 거리(Le)는 거리(La, Lb, Lc)에 실질적으로 동일하다.
실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)의 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 제조 방법에 대해, 도 3을 참조하면서 설명한다.
우선, 비자성체층(14a)의 표면에 코일 도체(13a)의 부분(13a1)을 형성한다.
다음으로, 코일 도체(13a)의 나머지 부분(13a1)의 주위에서 비자성체층(14a)의 상면에 비자성체층(14b)을 형성한다.
다음으로, 코일 도체(13a)의 부분(13a1)의 상면에 코일 도체(13a)의 부분(13a2)을 형성하고, 비자성체층(14b)의 상면에 코일 도체(12a)의 부분(12a1)을 형성한다. 다음으로, 코일 도체(12a, 13a)의 부분(12a1, 13a2)의 주위에서 비자성체층(14b)의 상면에 비자성체층(14c)을 형성한다.
다음으로, 코일 도체(12a)의 부분(12a1)의 상면에 코일 도체(12a)의 부분(12a2)을 형성한다. 다음으로, 코일 도체(12a)의 부분(12a2)의 주위에서 비자성체층(14c)의 상면에 비자성체층(14d)을 형성한다.
다음으로, 코일 도체(12a)의 부분(12a2)의 상면에 코일 도체(12a)의 나머지 부분(12a3)을 형성하고, 비자성체층(14d)의 상면에 코일 도체(11a)의 부분(11a1)을 형성한다. 다음으로, 코일 도체(11a, 12a)의 부분(11a1, 12a3)의 주위에서 비자성체층(14d)의 상면에 비자성체층(14e)을 형성한다.
다음으로, 코일 도체(11a)의 부분(11a1)의 상면에 코일 도체(11a)의 나머지 부분(11a2)을 형성한다. 다음으로, 코일 도체(11a)의 부분(11a2)의 주위에서 비자성체층(14e)의 상면에 비자성체층(14f)을 형성한다.
코일 도체(11b, 12b, 13b)도 코일 도체(11a, 12a, 13a)와 마찬가지로 형성한다.
또한, 코일 도체(11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b)의 제조 방법은, 일반적으로 알려진 스패터(박막), 도금(도금 전사), 인쇄 중 어느 것이어도 좋고, 또한 이들의 조합이어도 좋다.
도 10에 나타내는 종래의 공통 모드 노이즈 필터(501)에 있어서는, 코일(2, 4) 사이에 코일(3)이 배치되어 있으므로, 코일(2, 4)의 거리가 크고, 이것에 의해, 코일(2)은 코일(4)에 거의 자기 결합하지 않는다.
공통 모드 노이즈 필터(501)를 3선식의 차동 신호 선로에 적용하고 차동 데이터 신호를 전송하면, 자기 결합하고 있지 않는 코일(2, 4)에서 발생하는 자속이 서로 캔슬되지 않고 큰 잔류 인덕턴스를 발생시킨다. 따라서, 차동 데이터 신호에는 손실이 발생해서, 차동 신호 품질이 크게 열화한다.
도 4는 비교예의 공통 모드 노이즈 필터(502)의 분해 사시도이다. 도 4에 있어서, 도 10에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(501)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다. 도 4에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(502)에서는, 코일(2)을 구성하는 코일 도체(2a)와, 코일(3)을 구성하는 코일 도체(3a)와, 코일(4)을 구성하는 코일 도체(4a)와, 코일(2)을 구성하는 코일 도체(2b)와, 코일(3)을 구성하는 코일 도체(3b)와, 코일(4)을 구성하는 코일 도체(4b)가 차례로 적층되어 있다. 또한, 코일(2, 3)은 2개소에서 서로 인접하고 있고, 코일(3, 4)은 2개소에서 서로 인접하고 있다. 이것에 의해, 자기 결합을 높일 수 있다.
그러나, 비교예의 공통 모드 노이즈 필터(502)에서는, 코일(2, 4)은 코일(3)을 사이에 두고 있고, 추가로 서로 큰 거리만큼 떨어져 있다. 따라서 코일(2, 4)의 쌍은 코일(2, 3)의 쌍과 코일(3, 4)의 쌍에 비해 자기 결합이 약하고, 코일(2, 3, 4) 간은 밸런스 좋지 않게 자기 결합한다.
도 4에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(502)에 차동 신호가 입력되면, 코일(3)은 코일(3)에 근접하는 코일(2, 4)과 양호하게 자기 결합하고 있으므로, 차동 신호의 열화가 작다. 그러나, 공통 모드 노이즈 필터(502)에서는, 코일 도체(2b, 4b) 간의 거리와, 코일 도체(2a, 4a) 간의 거리가 크기 때문에, 코일 도체(2b, 4b) 간의 자기 결합이 약하고, 코일 도체(2a, 4a) 간의 자기 결합이 약하다. 따라서, 코일(2, 4)을 흐르는 차동 신호가 열화한다.
상기한 바와 같이, 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 코일(11~13)에 입력된 차동 신호를 열화시키지 않는다.
도 5a는 실시 형태 1에 있어서의 다른 공통 모드 노이즈 필터(1002)의 단면도이다. 도 5b는 공통 모드 노이즈 필터(1002)의 상면도이다. 도 5a는 도 5b에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1002)의 선 5A-5A에 있어서의 단면을 나타낸다. 도 5a와 도 5b에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다. 공통 모드 노이즈 필터(1002)에서는, 코일 도체(11a, 12b, 13a)는 권선축(C11)을 중심으로 감겨진 소용돌이 형상을 가지며, 코일 도체(11b, 12a, 13b)는 권선축(C12)을 중심으로 감겨진 소용돌이 형상을 갖는다. 권선축(C12)은 권선축(C11)에 대해서 코일 도체의 직사각형 형상의 대각 방향, 즉 직사각형 형상의 횡 방향(D1)과 종 방향(D1)의 양쪽으로 어긋나 있다. 구체적으로는, 코일 도체(11a, 13a)는 상면에서 보아 겹치고, 코일 도체(11b, 13b)도 상면에서 보아 겹친다. 코일 도체(12a)의 횡 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 횡 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분에 대해서 종 방향(D1)에 평행한 방향(D2a)으로 어긋나 있다. 코일 도체(12a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분에 대해서 횡 방향(D1)에 평행한 방향(D1a)으로 어긋나 있다. 공통 모드 노이즈 필터(1002)는 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 마찬가지의 효과를 갖는다.
도 6a는 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터(1003)의 단면도이다. 도 6b는 공통 모드 노이즈 필터(1003)의 상면도이다. 도 6a는 도 6b에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1002)의 선 6A-6A에 있어서의 단면을 나타낸다. 도 6a와 도 6b에 있어서, 도 5a와 도 5b에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1002)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다. 공통 모드 노이즈 필터(1003)에서는, 코일 도체(11a, 12b, 13a)는 권선축(C11)을 중심으로 감겨진 소용돌이 형상을 가지며, 코일 도체(11b, 12a, 13b)는 권선축(C12)을 중심으로 감겨진 소용돌이 형상을 갖는다. 권선축(C12)은 권선축(C11)에 대해서 종 방향(D1)에 평행한 방향(D2a)으로 어긋나 있고, 횡 방향(D1)으로는 어긋나 있지 않다. 구체적으로는, 코일 도체(11a, 13a)는 상면에서 보아 겹치고, 코일 도체(11b, 13b)도 상면에서 보아 겹친다. 코일 도체(12a)의 횡 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 횡 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분에 대해서 종 방향(D1)에 평행한 방향(D2a)으로 어긋나 있다. 코일 도체(12a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분에 대해서 횡 방향(D1)에 평행한 방향으로 어긋나 있다. 구체적으로는, 코일 도체(12a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하는 부분은, 권선축(C11, C12)에 대해서 횡 방향(D1)의 영역(R11)에 위치하는 부분과 권선축(C11, C12)에 대해서 횡 방향(D1)의 반대의 방향의 영역(R12)에 위치하는 부분을 포함한다. 코일 도체(12a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하고 영역(R11)에 위치하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 종 방향(D1)에 가늘고 길게 연장하고 영역(R11)에 위치하는 부분에 대해서 횡 방향(D1)에 평행한 방향(D1b)으로 어긋나 있다. 코일 도체(12a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하고 영역(R12)에 위치하는 부분은, 코일 도체(11a)(13a)의 종 방향(D1)으로 가늘고 길게 연장하고 영역(R12)에 위치하는 부분에 대해서 횡 방향(D1)에 평행하고 또한 방향(D1b)의 반대의 방향(D1a)으로 어긋나 있다. 공통 모드 노이즈 필터(1003)는 공통 모드 노이즈 필터(1001, 1002)와 마찬가지의 효과를 갖는다.
또한, 코일 도체(11b, 12a, 13b)의 권선축(C12)은 코일 도체(11a, 12b, 13a)의 권선축(C11)에 대해서 횡 방향(D1)으로 어긋나 있고, 종 방향(D1)으로는 어긋나 있지 않아도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터(1004)의 확대 단면도이다. 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다. 도 7에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1004)에서는, 상면에서 보아 코일 도체(12a)의 N번째의 턴 부분(412a)과 (N-1)번째의 턴 부분(312a)은 코일 도체(11a)의 N번째의 턴 부분(411a)과 (N-1)번째의 턴 부분(311a)의 사이에 위치하고, 코일 도체(13a)의 N번째의 턴 부분(413a)과 (N-1)번째의 턴 부분(313a)의 사이에 위치한다. 코일 도체(12a)의 부분(312a, 412a)은 서로 인접하고 있지만, 동 전위이므로, 코일 도체(12a)의 부분(312a, 412a) 간의 거리(P)를 짧게 할 수 있고, 이것에 의해, 코일(11, 12, 13)의 권선수를 늘릴 수 있다. 상면에서 보아, 코일 도체(11a, 13a)의 부분(411a, 413a)의 각각과 코일 도체(12a)의 부분(412a)의 사이, 즉 코일 도체(11a, 13a)의 부분(311a, 313a)의 각각과 코일 도체(12a)의 부분(312a)의 사이의 거리(Q)는 거리(P)보다 크다.
도 8은 실시 형태 1에 있어서의 또 다른 공통 모드 노이즈 필터(1005)의 확대 단면도이다. 도 8에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다. 도 8에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1005)에서는, 코일 도체(11a, 12a, 13a)는 서로 상면에서 보아 겹치지 않고, 마찬가지로 코일 도체(11b, 12b, 13b)는 서로 상면에서 보아 겹치지 않는다.
도 1 내지 도 3에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1001)에서는, 서로 대향해서 상면에서 보아 겹치는 부분을 갖는 코일 도체(11a, 13a)의 사이의 정전 용량이, 서로 대향하는 부분의 면적이 작은 코일 도체(11a, 12a)의 사이의 정전 용량과 코일 도체(12a, 13a)의 사이의 정전 용량보다 커진다. 도 8에 나타내는 공통 모드 노이즈 필터(1005)에서는, 상면에서 보아 코일 도체(11a)가 코일 도체(13a)와 겹쳐 있지 않기 때문에, 코일 도체(11a, 13a)의 사이의 정전 용량을 낮게 할 수 있다. 이것에 의해, 공통 모드 노이즈 필터(1005)에서는, 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 사이의 정전 용량의 밸런스를 취할 수 있고, 공통 모드 노이즈 필터(1005)에 입력된 차동 신호의 열화를 막을 수 있다.
(실시 형태 2)
도 9는 실시 형태 2에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1006)의 확대 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 동일 부분에는 동일 참조 번호를 부여한다.
도 9에 나타내는 실시 형태 2에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1006)에서는, 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)와는 달리, 코일(11)을 구성하는 코일 도체(11a)와, 코일(12)을 구성하는 코일 도체(12a)와, 코일(13)을 구성하는 코일 도체(13a)가 아래 방향(D10)과 직교하는 방향(D11)으로부터 보아 겹쳐 있지 않다. 또한, 코일 도체(12a)의 상면이 코일 도체(11a)의 하면과 동일 평면이며, 코일 도체(12a)의 하면이 코일 도체(13a)의 상면과 동일 평면이다.
공통 모드 노이즈 필터(1006)에 있어서도, 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)와 마찬가지로, 거리(La, Lb, Lc)는 실질적으로 동일하고, 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 부분(411a, 412a, 413a)은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성하고, 코일 도체(11a, 12a, 13a)의 부분(311a, 312a, 313a)은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성한다.
공통 모드 노이즈 필터(1006)에서는, 방향(D11)에 있어서 1개의 코일 도체에 대해 1개만의 비자성체층이 겹쳐 있으므로, 1개의 코일 도체를 복수회로 형성할 필요는 없다. 따라서, 공통 모드 노이즈 필터(1006)는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1001)보다 용이하게 제조할 수 있다.
또, 방향(D11)으로부터 보아 코일 도체(12a)의 상면과 코일 도체(11a)의 하면의 사이에 다른 비자성체층이 존재하지 않고, 코일 도체(12a)의 하면과 코일 도체(13a)의 상면의 사이에 다른 비자성체층이 존재하지 않기 때문에, 코일 도체(11a~13)을 서로 강하게 자기 결합시킬 수 있다.
또한, 3개의 코일 도체의 동일 권선수의 부분의 어느 것의 2개가 거의 동일하게 강하게 자기 결합하도록, 코일 도체의 크기, 배치를 조정한다.
공통 모드 노이즈 필터(1006)에서는, 도 7에 나타내는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1004)와 마찬가지로 코일 도체(11a~13a)가 배치되어 있어도 좋다. 또는, 공통 모드 노이즈 필터(1006)에서는, 도 8에 나타내는 실시 형태 1에 있어서의 공통 모드 노이즈 필터(1005)와 마찬가지로 코일 도체(11a~13a)가 배치되어 있어도 좋다.
상기의 도 3과 도 7 내지 도 9의 확대 단면도는 코일(11, 12, 13)을 구성하는 코일 도체(11a, 11b, 11c)를 나타내지만, 코일(11, 12, 13)을 구성하는 코일 도체(11b, 12b, 13b)도 마찬가지로 배치되어 있다.
실시 형태에 있어서, 「상면」 「하면」 「아래 방향」 「상면에서 보아」 등의 방향을 나타내는 용어는, 코일 도체 등의 공통 모드 노이즈 필터의 구성 부재의 상대적인 위치 관계에서만 정해지는 상대적인 방향을 나타내고, 연직 방향 등의 절대적인 방향을 나타내는 것은 아니다.
11 : 코일
11a : 코일 도체(제 1 코일 도체)
11b : 코일 도체 12 : 코일
12a : 코일 도체(제 2 코일 도체) 12b : 코일 도체
13 : 코일 13a : 코일 도체(제 3 코일 도체)
13b : 코일 도체 14 : 비자성체부
15 : 적층부
11b : 코일 도체 12 : 코일
12a : 코일 도체(제 2 코일 도체) 12b : 코일 도체
13 : 코일 13a : 코일 도체(제 3 코일 도체)
13b : 코일 도체 14 : 비자성체부
15 : 적층부
Claims (11)
- 비자성체부와,
상기 비자성체부의 내부에 형성되어, 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는 제 1 코일 도체와,
상기 비자성체부의 내부에 상기 제 1 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어, 상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상에 평행하게 연장하는 1턴 이상의 소용돌이 형상을 가지며 또한 상기 제 1 코일 도체에 자기 결합하는 제 2 코일 도체와,
상기 비자성체부의 내부에 상기 제 2 코일 도체로부터 상기 아래 방향으로 마련되어, 상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과 상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상에 평행하게 연장하는 1턴 이상의 소용돌이 형상을 가지며 또한 상기 제 1 코일 도체와 상기 제 2 코일 도체에 자기 결합하는 제 3 코일 도체
를 구비하고,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체는 상기 제 2 코일 도체에 대해서 상기 아래 방향과 직교하는 방향으로 어긋나 배치되어 있고,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체 중 적어도 한쪽은 상기 아래 방향과 직교하는 상기 방향으로부터 보아 상기 제 2 코일 도체와 겹쳐 있는
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 일부와 상기 제 3 코일 도체의 일부가, 상기 아래 방향과 직교하는 상기 방향으로부터 보아 상기 제 2 코일 도체와 겹치는 공통 모드 노이즈 필터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 1 내주로부터 제 1 외주까지 M회 감겨져 있고(M는 1이상의 수),
상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 2 내주로부터 제 2 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 3 내주로부터 제 3 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 아래 방향의 단면에 있어서, 상기 제 1 코일 도체의 상기 제 1 내주로부터 N번째의 턴 부분과, 상기 제 2 코일 도체의 상기 제 2 내주로부터 N번째의 턴 부분과, 상기 제 3 코일 도체의 상기 제 3 내주로부터 N번째의 턴 부분은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성하는(N는 1≤N≤M를 만족하는 수)
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 1 내주로부터 제 1 외주까지 M회 감겨져 있고(M는 1이상의 수),
상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 2 내주로부터 제 2 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 3 내주로부터 제 3 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 아래 방향의 단면에 있어서, 상기 제 2 코일 도체의 상기 제 2 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분은 상기 제 1 코일 도체의 상기 제 1 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분의 사이에 위치하고, 또한 상기 제 3 코일 도체의 상기 제 3 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분의 사이에 위치하는(N는 1≤N≤M를 만족하는 수)
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 2 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체는 상면에서 보아 서로 겹치지 않는 공통 모드 노이즈 필터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과, 상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과, 상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 동일한 공통 모드 노이즈 필터.
- 비자성체부와,
상기 비자성체부의 내부에 형성되어, 1턴 이상의 소용돌이 형상을 갖는 제 1 코일 도체와,
상기 비자성체부의 내부에 상기 제 1 코일 도체로부터 아래 방향으로 마련되어, 상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상에 평행하게 연장하는 1턴 이상의 소용돌이 형상을 가지며, 또한 상기 제 1 코일 도체에 자기 결합하는 제 2 코일 도체와,
상기 비자성체부의 내부에 상기 제 2 코일 도체로부터 상기 아래 방향으로 마련되어, 상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과 상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상에 평행하게 연장하는 1턴 이상의 소용돌이 형상을 가지며, 또한 상기 제 1 코일 도체와 상기 제 2 코일 도체에 자기 결합하는 제 3 코일 도체
를 구비하고,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체는 상기 제 2 코일 도체에 대해서 상기 아래 방향과 직교하는 방향으로 어긋나 배치되어 있고,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 2 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체는 상기 아래 방향과 직교하는 방향으로부터 보아 겹치지 않고,
상기 제 2 코일 도체의 상면과 상기 제 1 코일 도체의 하면은 동일 평면(flush)이며,
상기 제 2 코일 도체의 하면과 상기 제 3 코일 도체의 상면은 동일 평면인
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 1 내주로부터 제 1 외주까지 M회 감겨져 있고(M는 1이상의 수),
상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 2 내주로부터 제 2 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 3 내주로부터 제 3 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 아래 방향의 단면에 있어서, 상기 제 1 코일 도체의 상기 제 1 내주로부터 N번째의 턴 부분과, 상기 제 2 코일 도체의 상기 제 2 내주로부터 N번째의 턴 부분과, 상기 제 3 코일 도체의 상기 제 3 내주로부터 N번째의 턴 부분은 정삼각형의 3개의 정점을 각각 구성하는(N는 1≤N≤M를 만족하는 수)
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 1 내주로부터 제 1 외주까지 M회 감겨져 있고(M는 1이상의 수),
상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 2 내주로부터 제 2 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 제 3 내주로부터 제 3 외주까지 M회 감겨져 있고,
상기 아래 방향의 단면에 있어서, 상기 제 2 코일 도체의 상기 제 2 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분은 상기 제 1 코일 도체의 상기 제 1 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분의 사이에 위치하고, 또한 상기 제 3 코일 도체의 상기 제 3 내주로부터 N번째의 턴 부분과 (N-1)번째의 턴 부분의 사이에 위치하는(N는 1≤N≤M를 만족하는 수)
공통 모드 노이즈 필터.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체와 상기 제 2 코일 도체와 상기 제 3 코일 도체는 상면에서 보아 서로 겹치지 않는 공통 모드 노이즈 필터.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과, 상기 제 2 코일 도체의 상기 소용돌이 형상과, 상기 제 3 코일 도체의 상기 소용돌이 형상은 동일한 공통 모드 노이즈 필터.
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