WO2017065143A1 - コモンモードチョークコイル - Google Patents

コモンモードチョークコイル Download PDF

Info

Publication number
WO2017065143A1
WO2017065143A1 PCT/JP2016/080163 JP2016080163W WO2017065143A1 WO 2017065143 A1 WO2017065143 A1 WO 2017065143A1 JP 2016080163 W JP2016080163 W JP 2016080163W WO 2017065143 A1 WO2017065143 A1 WO 2017065143A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
loop
conductor
coil
shaped conductor
common mode
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/080163
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
植木紀行
加藤登
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2017545203A priority Critical patent/JP6635124B2/ja
Priority to CN201690001136.7U priority patent/CN208861755U/zh
Publication of WO2017065143A1 publication Critical patent/WO2017065143A1/ja
Priority to US15/908,884 priority patent/US20180190423A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F2017/0093—Common mode choke coil
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0092—Inductor filters, i.e. inductors whose parasitic capacitance is of relevance to consider it as filter

Definitions

  • the present invention relates to a common mode choke coil applied to, for example, a high-frequency signal transmission line.
  • the differential transmission method radiation noise and external noise are canceled by a balanced line, so that it is not easily affected by these noises.
  • a common mode noise current is generated based on the asymmetry of the signal line.
  • a common mode choke coil is used.
  • a common mode choke coil is configured as a small multilayer chip component having two coils wound in the same direction.
  • the two coils are arranged in the stacking direction inside the stacked body.
  • Patent Document 1 is shown as a common mode filter particularly suitable for reducing the parasitic capacitance and reducing the size.
  • the positive and negative coils cannot be made symmetrical, it is difficult to make the inductances of the positive and negative coils equal. If the inductances of the positive and negative coils are different, the common mode filter causes conversion between the normal mode signal and the common mode noise.
  • An object of the present invention is to provide a common mode choke coil that can be reduced in size while suppressing parasitic capacitance generated between the first coil and the second coil, and can approximate the inductance of the first coil and the second coil. There is to do.
  • a common mode choke coil of the present invention includes an element body in which a plurality of base materials are stacked, and a first coil and a second coil that are provided in the element body and are magnetically coupled to each other.
  • the first coil includes a first loop conductor and a second loop conductor formed in different layers, and an interlayer connection conductor that connects the first loop conductor and the second loop conductor.
  • the inner and outer diameters of the second loop conductor are not more than the inner and outer diameters of the first loop conductor
  • the second coil includes a third loop conductor and a fourth loop conductor formed in different layers, and an interlayer connection conductor that connects the third loop conductor and the fourth loop conductor.
  • the third loop-shaped conductor is disposed on the outer side of the first loop-shaped conductor in the same layer as the first loop-shaped conductor;
  • the fourth loop-shaped conductor is disposed in the same layer as the second loop-shaped conductor and inside the second loop-shaped conductor.
  • the inductance of the first coil and the second coil can be approximated, and the parasitic capacitance generated between the first coil and the second coil is suppressed.
  • the outer diameter of the second loop conductor is smaller than the inner diameter of the first loop conductor. Therefore, the parasitic capacitance generated between the third loop-shaped conductor and the first loop-shaped conductor can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the self-resonant frequency and use it as a common mode choke coil up to a high frequency band.
  • At least one of the first loop conductor and the second loop conductor is plural, and the first loop conductor and the second loop conductor. Are arranged alternately in the stacking direction, and at least one of the third loop-shaped conductor and the fourth loop-shaped conductor is plural, and the third loop-shaped conductor and the fourth loop-shaped conductor are stacked. It is preferable to arrange alternately in the direction.
  • the number of turns of the first coil and the second coil can be set to 2 turns or more, and the first coil and the second coil having a predetermined large self-inductance can be obtained.
  • the coupling coefficient between the first coil and the second coil can be increased.
  • the line-to-line distance between the first loop-shaped conductor and the third loop-shaped conductor and the line-to-line distance between the second loop-shaped conductor and the fourth loop-shaped conductor are respectively a
  • the interlayer distance between the first loop conductor and the first loop conductor adjacent in the stacking direction, or the interlayer distance between the third loop conductor and the third loop conductor adjacent in the stack direction is represented by c
  • the distance between the first loop conductor and the second loop conductor is represented by d
  • the parasitic capacitance generated between the first loop-shaped conductor and the second loop-shaped conductor is suppressed, so that a decrease in the self-resonant frequency of the first coil can be suppressed, and it can be used as a common mode choke coil up to a high frequency band.
  • a ⁇ d the self-inductance of the first coil does not become too small compared to the self-inductance of the second coil.
  • a ⁇ c the self-resonant frequencies of the first coil L1 and the second coil L2 can be increased, and the common mode choke coil can be used up to a high frequency band.
  • the base material is preferably a non-magnetic sheet.
  • a common mode choke coil that can be reduced in size while suppressing the parasitic capacitance generated between the first coil and the second coil and that can further bring the inductances of the first coil and the second coil closer to each other. It is done.
  • FIG. 1 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the common mode choke coil 101 taken along the line XX in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the common mode choke coil 101 of this embodiment as a lumped constant circuit.
  • FIG. 4 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 102 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the common mode choke coil 102 taken along the line XX in FIG.
  • FIG. 6 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 103 according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 104 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the common mode choke coil 101 taken along the line XX in FIG.
  • the common mode choke coil 101 includes a laminated element body 10 in which nonmagnetic base materials 1a, 1b, and 1c are laminated, and a first coil and a second coil that are provided in the laminated element body 10 and are magnetically coupled to each other.
  • a first loop conductor 11a and a third loop conductor 13a are formed on the substrate 1a, and a second loop conductor 12b and a fourth loop conductor 14b are formed on the substrate 1b.
  • a first loop conductor 11c and a third loop conductor 13c are formed on 1c.
  • interlayer connection conductors 21a and 22a are formed on the base material 1a, and interlayer connection conductors 21b and 22b are formed on the base material 1b.
  • the first coil includes a first loop-shaped conductor 11a formed on the substrate 1a, a second loop-shaped conductor 12b formed on the substrate 1b, a first loop-shaped conductor 11c formed on the substrate 1c, Interlayer connection conductors 21a and 21b that connect the one-loop conductors 11a and 11c and the second loop-shaped conductor 12b are included.
  • the second coil includes a third loop conductor 13a formed on the substrate 1a, a fourth loop conductor 14b formed on the substrate 1b, and a third loop conductor 13c formed on the substrate 1c. And interlayer connection conductors 22a and 22b for connecting the third loop conductors 13a and 13c and the fourth loop conductor 14b.
  • the third loop conductor 13a is arranged on the same layer as the first loop conductor 11a and outside the first loop conductor 11a.
  • the third loop conductor 13c is disposed.
  • the fourth loop conductor 14b is disposed in the same layer as the second loop conductor 12b and inside the second loop conductor 12b.
  • the first loop conductors 11a and 11c and the second loop conductor 12b have substantially the same inner and outer diameters.
  • the first end of the first loop-shaped conductor 11a is connected to one main surface (mounting surface) of the multilayer body 10 via the end surface electrode 3a, and the first end of the third loop-shaped conductor 13a is connected to the end surface electrode 3b. Has been pulled out. Similarly, the first end of the first loop-shaped conductor 11c is provided via the end face electrode 4a, and the first end of the third loop-shaped conductor 13c is provided via the end face electrode 4b. Surface).
  • the inductance due to the third loop conductor 13a having a large loop inner and outer diameter is large, and the inductance due to the fourth loop conductor 14b having a small loop inner and outer diameter is small.
  • middle inner / outer diameter is an intermediate value. Therefore, the inductance of the first coil including the first loop-shaped conductor 11a and the second loop-shaped conductor 12b and the inductance of the second coil including the third loop-shaped conductor 13a and the fourth loop-shaped conductor 14b are approximated.
  • the first loop conductors 11a and 11c and the second loop conductor 12b are alternately arranged in the stacking direction.
  • the third loop conductors 13a and 13c and the fourth loop conductor 14b are alternately arranged in the stacking direction.
  • the number of turns of the first coil and the second coil can be set to 2 turns or more, and the first coil and the second coil having a predetermined large self-inductance can be obtained.
  • the coupling coefficient between the first coil and the second coil can be increased.
  • the inductance tends to decrease when considering only the loop inner and outer diameters.
  • Self-induction due to the small inter-conductor distance b between 11a, 11c and the second loop-shaped conductor 12b increases.
  • the third loop conductors 13a and 13c have large inner and outer diameters, the inductance tends to increase.
  • the inter-conductor distance c between the third loop conductors 13a and 13c is large, self-induction is suppressed. That is, the difference in the inner and outer diameters of the loop conductor is offset by the difference in self-induction, and as a result, the inductance of the first coil and the inductance of the second coil are approximated.
  • the common mode choke coil 101 of the present embodiment has a flat surface where the loop conductors 11 a, 12 b, 11 c included in the first coil and the loop conductors 13 a, 14 b, 13 c included in the second coil are flat. Does not overlap visually. Therefore, the parasitic capacitance generated between the first coil L1 and the second coil L2 is suppressed.
  • the common mode choke coil 101 of this embodiment includes a line-to-line distance a between the first loop conductors 11a and 11c and the third loop conductors 13a and 13c, a second loop conductor 12b,
  • the line-to-line distance a with the fourth loop conductor 14b is equal. Therefore, as described below, the capacitance generated between the first coil and the second coil is approximated between the input side and the output side.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the common mode choke coil 101 of this embodiment as a lumped constant circuit.
  • the common mode choke coil 101 is a circuit having a first end of the first coil L1 and the second coil L2 as an input port Pin and a second end as an output port Pout.
  • a capacitance Ca is generated between the input port Pin and a capacitance Ca is generated between the output ports Pout.
  • a capacitance C1 is generated between both ends of the first coil L1, and a capacitance C2 is generated between both ends of the second coil L2.
  • the capacitance Ca generated between the input ports Pin and the capacitance Ca generated between the output ports Pout are the loop-shaped conductors 11a, 12b, 11c included in the first coil and the loop-shaped conductor 13a included in the second coil shown in FIG. , 14b, and 13c. Therefore, as shown in FIG. 3, the capacitance of the input side capacitance Ca and the capacitance of the output side capacitance Ca when expressed by a lumped constant circuit are approximated. Therefore, the conversion between the common mode noise and the normal mode signal (noise) due to the unbalanced capacity is suppressed.
  • the second embodiment shows an example of a common mode choke coil in which each loop conductor pattern is different from that of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded plan view showing a conductor pattern and the like of each base material of the common mode choke coil 102 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the common mode choke coil 102 taken along the line XX in FIG.
  • the common mode choke coil 102 includes a laminated element body 10 in which nonmagnetic base materials 1a, 1b, and 1c are laminated, and a first coil and a second coil that are provided in the element body 10 and are magnetically coupled to each other. .
  • a first loop conductor 11a and a third loop conductor 13a are formed on the substrate 1a, and a second loop conductor 12b and a fourth loop conductor 14b are formed on the substrate 1b.
  • a first loop conductor 11c and a third loop conductor 13c are formed on 1c.
  • interlayer connection conductors 21a and 22a are formed on the base material 1a, and interlayer connection conductors 21b and 22b are formed on the base material 1b.
  • the shape and size of the second loop-shaped conductor 12b and the fourth loop-shaped conductor 14b are particularly different from the example shown in FIG. 1 in the first embodiment.
  • the third loop conductor 13a is arranged on the same layer as the first loop conductor 11a and outside the first loop conductor 11a.
  • the third loop conductor 13c is disposed.
  • the fourth loop conductor 14b is disposed in the same layer as the second loop conductor 12b and inside the second loop conductor 12b.
  • the inner and outer diameters of the second loop conductor 12b are smaller than the inner and outer diameters of the first loop conductors 11a and 11c.
  • the loop outer diameter of the second loop conductor 12b is smaller than the loop inner diameter of the first loop conductors 11a and 11c.
  • Other configurations are the same as those of the common mode choke coil 101 shown in the first embodiment.
  • An equivalent circuit of the common mode choke coil 102 is as shown in FIG.
  • the inductance due to the third loop conductor 13a having a large loop inner and outer diameter is large, and the inductance due to the fourth loop conductor 14b having a small loop inner and outer diameter is small.
  • middle inner / outer diameter is an intermediate value. Therefore, the inductance of the first coil L1 including the first loop-shaped conductor 11a and the second loop-shaped conductor 12b approximates the inductance of the second coil L2 including the third loop-shaped conductor 13a and the fourth loop-shaped conductor 14b.
  • the first loop conductors 11a and 11c and the second loop conductor 12b are alternately arranged in the stacking direction. ing.
  • the third loop conductors 13a and 13c and the fourth loop conductor 14b are alternately arranged in the stacking direction.
  • the number of turns of the first coil and the second coil can be set to 2 turns or more, and the first coil and the second coil having a predetermined large self-inductance can be obtained.
  • the coupling coefficient between the first coil and the second coil can be increased.
  • the reason why the inductance of the first coil and the inductance of the second coil are approximated is as follows. Similarly to the common mode choke coil 101 of the embodiment, it can be similarly explained in that the difference in the inner and outer diameters of the loop-shaped conductor is offset by the difference in the magnitude of self-induction.
  • the first loop conductors 11a and 11c and the second loop conductor 12b do not overlap in plan view and are separated by a line d. ing.
  • the capacitance generated between the lines of the loop conductors 11a, 12b, 11c included in the first coil is suppressed. Is done. Thereby, the parasitic capacitance generated between the first loop-shaped conductor and the second loop-shaped conductor is suppressed, and the decrease in the self-resonant frequency of the first coil is suppressed. Therefore, it can be used as a common mode choke coil up to a high frequency band.
  • the line-to-line distance a between the first loop-shaped conductors 11a and 11c and the third loop-shaped conductors 13a and 13c and the line-to-line distance a between the second loop-shaped conductor 12b and the fourth loop-shaped conductor 14b are equal. Therefore, similarly to the common mode choke coil 101 of the first embodiment, the capacity of the input side capacitor Ca and the capacity of the output side capacitor Ca shown in FIG. 3 are approximated.
  • the interlayer distance c between the first loop conductor 11a and the first loop conductor 11c adjacent in the stacking direction, and the interlayer distance c between the third loop conductor 13a and the third loop conductor 13c adjacent in the stack direction. are equal.
  • the path lengths of the first loop conductors 11a and 11c are shorter than the path lengths of the third loop conductors 13a and 13c, a capacitance is generated between the first loop conductors 11a and 11c and the second loop conductor 12b. Therefore, the line capacitance of the first coil L1 and the line capacitance of the second coil L2 are approximate, and accordingly, the capacitance (floating capacitance) C1 between both ends of the first coil L1 shown in FIG.
  • the dimensions a, c, d shown in FIG. 5 are in a relationship of a ⁇ c, a ⁇ d. Since a ⁇ d, the self-inductance of the first coil does not become too small compared to the self-inductance of the second coil. Further, since a ⁇ c, the stray capacitance C1 of the first coil L1 and the stray capacitance C2 of the second coil L2 shown in FIG. 3 can be reduced (the influence can be reduced at least as compared with the input / output side capacitance Ca). . As a result, the self-resonant frequencies of the first coil L1 and the second coil L2 can be increased and can be used as a common mode choke coil up to a high frequency band.
  • the common mode choke coil of the type shown in the first embodiment is described with respect to a common mode choke coil in which four or more layers of base materials are provided and each coil is wound three or more times.
  • FIG. 6 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 103 according to the third embodiment.
  • the common mode choke coil 103 includes a laminated body in which base materials 1a to 1y are laminated, and a first coil and a second coil which are provided in the laminated body and are magnetically coupled to each other, which will be described later.
  • loop conductors 11a, 11c, 11e, 11g, 11i, 11k, 11n, 11q, 11s, 11u, 11w, and 11y are all first loop conductors
  • loop conductors 12b, 12d, 12f, 12h, 12j, 12m, 12p, 12r, 12t, 12v, and 12x are all second loop conductors.
  • the loop conductors 13a, 13c, 13e, 13g, 13i, 13k, 13n, 13q, 13s, 13u, 13w, and 13y are all third loop conductors, and the loop conductors 14b, 14d, 14f, 14h, 14j, 14m, 14p, 14r, 14t, 14v, and 14x are all fourth loop conductors.
  • the external connection terminals are not shown in FIG.
  • the first loop conductor and the third loop conductor are formed on odd-numbered base materials 1a, 1c, 1e, 1g, 1i, 1k, 1n, 1q, 1s, 1u, 1w, and 1y, respectively.
  • the second loop conductor and the fourth loop conductor are respectively formed on the even-numbered base materials 1b, 1d, 1f, 1h, 1j, 1m, 1p, 1r, 1t, 1v, and 1x.
  • an interlayer connection conductor is formed on the substrate, and the first loop conductors 11a, 11c, 11e, 11g, 11i, 11k, 11n, 11q, 11s, 11u, 11w, 11y, and the third loop conductor
  • the first coil is constituted by 13a, 13c, 13e, 13g, 13i, 13k, 13n, 13q, 13s, 13u, 13w, and 13y, and an interlayer connection conductor that connects them.
  • the second loop conductors 12b, 12d, 12f, 12h, 12j, 12m, 12p, 12r, 12t, 12v, 12x, the fourth loop conductors 14b, 14d, 14f, 14h, 14j, 14m, 14p, 14r , 14t, 14v, 14x, and an interlayer connection conductor connecting the layers to each other constitute a second coil.
  • the third loop conductors 13a, 13c, 13e, 13g, 13i, 13k, 13n, 13q, 13s, 13u, 13w, 13y are the first loop conductors 11a, 11c, 11e, 11g, 11i, 11k, 11n, 11q, 11s, 11u, 11w, 11y and the same layer as the first loop conductors 11a, 11c, 11e, 11g, 11i, 11k, 11n, 11q, 11s, 11u, 11w, 11y, respectively. Has been.
  • the fourth loop conductors 14b, 14d, 14f, 14h, 14j, 14m, 14p, 14r, 14t, 14v, and 14x are the second loop conductors 12b, 12d, 12f, 12h, 12j, and 12m. , 12p, 12r, 12t, 12v, 12x and the same layer as the second loop conductors 12b, 12d, 12f, 12h, 12j, 12m, 12p, 12r, 12t, 12v, 12x.
  • the first loop conductors 11a, 11c, 11e, 11g, 11i, 11k, 11n, 11q, 11s, 11u, 11w, 11y and the second loop conductors 12b, 12d, 12f, 12h, 12j, 12m, 12p, 12r, 12t, 12v, and 12x have substantially the same inner and outer diameters of the loop.
  • the inductance due to the third loop conductor having a large inner and outer diameter of the loop is large, and the inductance due to the fourth loop conductor having a small inner and outer diameter of the loop is small.
  • middle inner / outer diameter is an intermediate value. Therefore, the inductance of the first coil including the first loop-shaped conductor and the second loop-shaped conductor and the inductance of the second coil including the third loop-shaped conductor and the fourth loop-shaped conductor are approximated.
  • a first coil and a second coil having a predetermined large self-inductance are obtained.
  • the coupling coefficient between the first coil and the second coil can be increased.
  • the fourth embodiment shows a common mode choke coil in which four or more layers of base materials are provided and the number of turns of each coil is three or more in the common mode choke coil of the type shown in the second embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded plan view showing conductor patterns and the like of each base material of the common mode choke coil 104 according to the fourth embodiment.
  • the common mode choke coil 104 includes a laminated body in which the base materials 1a to 1n are laminated, and a first coil and a second coil that are provided in the laminated body and are magnetically coupled to each other.
  • input terminals in1, in2, output terminals out1, out2, and empty terminals NC are formed on the substrate 1a.
  • Conductive patterns for connecting the input terminals in1 and in2 to a predetermined loop-shaped conductive pattern are formed on the base materials 1b, 1c and 1d, respectively. Further, conductor patterns for connecting the output terminals out1 and out2 to a predetermined loop-shaped conductor pattern are formed on the base materials 1b to 1m.
  • loop conductors 11f, 11h, 11j, and 11m are first loop conductors, and the loop conductors 12e, 12g, 12i, 12k, and 12n are all second loop conductors.
  • the loop conductors 13f, 13h, 13j, and 13m are all third loop conductors, and the loop conductors 14e, 14g, 14i, 14k, and 14n are all fourth loop conductors.
  • loop-shaped conductors 12n and 14n formed on the base material 1n are conductor patterns of less than 1 ⁇ 2 turn, in the present invention, such a conductor pattern is also referred to as a loop-shaped conductor pattern.
  • the first loop conductor and the third loop conductor are respectively formed on the even-numbered base materials 1f, 1h, 1j, and 1m.
  • the second loop conductor and the fourth loop conductor are respectively formed on the odd-numbered base materials 1e, 1g, 1i, 1k, and 1n.
  • an interlayer connection conductor is formed on the base material, and the first loop conductors 11f, 11h, 11j, and 11m, the third loop conductors 13f, 13h, 13j, and 13m, and the interlayer connection that connects them with each other.
  • the first coil is constituted by the conductor.
  • the second coil is constituted by the second loop conductors 12e, 12g, 12i, 12k, and 12n, the fourth loop conductors 14e, 14g, 14i, 14k, and 14n, and the interlayer connection conductors that connect them in layers. .
  • the third loop conductors 13f, 13h, 13j, and 13m are on the same layer as the first loop conductors 11f, 11h, 11j, and 11m and outside the first loop conductors 11f, 11h, 11j, and 11m. Each is arranged.
  • the fourth loop conductors 14e, 14g, 14i, 14k, and 14n are the same layer as the second loop conductors 12e, 12g, 12i, 12k, and 12n, and the second loop conductors 12e, 12g, and 12i. , 12k, and 12n, respectively.
  • the inductance due to the third loop conductor having a large inner and outer diameter of the loop is large, and the inductance due to the fourth loop conductor having a small inner and outer diameter of the loop is small.
  • middle inner / outer diameter is an intermediate value. Therefore, the inductance of the first coil including the first loop-shaped conductor and the second loop-shaped conductor and the inductance of the second coil including the third loop-shaped conductor and the fourth loop-shaped conductor are approximated.
  • a first coil and a second coil having a predetermined large self-inductance are obtained.
  • the coupling coefficient between the first coil and the second coil can be increased.
  • a non-magnetic base material is used.
  • a magnetic base material such as ferrite ceramics may be used.
  • Pin... Input port Pout output ports in1, in2: input terminals out1, out2 ... output terminals 1a to 1y ... base materials 3a, 3b, 4a, 4b ... end face electrodes 10 ... multilayer body 11a-11y ... first loop conductors 12b-12x ... Second loop conductors 13a to 13y ... Third loop conductors 14b to 14x ... Fourth loop conductors 21a, 21b, 22a, 22b ... Interlayer connection conductors 101 to 104 ... Common mode choke coils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

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

コモンモードチョークコイル
　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。
PCT/JP2016/080163 2015-10-16 2016-10-12 コモンモードチョークコイル WO2017065143A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017545203A JP6635124B2 (ja) 2015-10-16 2016-10-12 コモンモードチョークコイル
CN201690001136.7U CN208861755U (zh) 2015-10-16 2016-10-12 共模扼流线圈
US15/908,884 US20180190423A1 (en) 2015-10-16 2018-03-01 Common mode choke coil

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-204612 2015-10-16
JP2015204612 2015-10-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/908,884 Continuation US20180190423A1 (en) 2015-10-16 2018-03-01 Common mode choke coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017065143A1 true WO2017065143A1 (ja) 2017-04-20

Family

ID=58517215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/080163 WO2017065143A1 (ja) 2015-10-16 2016-10-12 コモンモードチョークコイル

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180190423A1 (ja)
JP (1) JP6635124B2 (ja)
CN (1) CN208861755U (ja)
WO (1) WO2017065143A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7452358B2 (ja) 2020-09-28 2024-03-19 Tdk株式会社 コイル部品

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108369849B (zh) * 2016-10-05 2021-09-14 松下知识产权经营株式会社 共模噪声滤波器
JP7264078B2 (ja) * 2020-02-04 2023-04-25 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03153011A (ja) * 1989-11-10 1991-07-01 Murata Mfg Co Ltd 積層トランス
JP2005012072A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Mitsubishi Materials Corp 積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法
JP2007227490A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層コイル部品

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223315A (ja) * 1999-02-03 2000-08-11 Fuji Elelctrochem Co Ltd 積層チップコイル部品
JP4411818B2 (ja) * 2000-03-08 2010-02-10 パナソニック株式会社 ノイズフィルタおよびノイズフィルタを用いた電子機器
JP5648768B2 (ja) * 2012-03-16 2015-01-07 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03153011A (ja) * 1989-11-10 1991-07-01 Murata Mfg Co Ltd 積層トランス
JP2005012072A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Mitsubishi Materials Corp 積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法
JP2007227490A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層コイル部品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7452358B2 (ja) 2020-09-28 2024-03-19 Tdk株式会社 コイル部品

Also Published As

Publication number Publication date
CN208861755U (zh) 2019-05-14
JPWO2017065143A1 (ja) 2018-04-26
JP6635124B2 (ja) 2020-01-22
US20180190423A1 (en) 2018-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6837195B2 (ja) コモンモードノイズフィルタ
US20200185145A1 (en) Common mode filter
US11373795B2 (en) Transformer device
US7812701B2 (en) Compact multiple transformers
JP5825249B2 (ja) コモンモードフィルタ
TWI445330B (zh) 共用多繞組變壓器的收發器
JP6303123B2 (ja) コモンモードノイズフィルタ
JP7487285B2 (ja) コモンモードフィルタ
US8493169B2 (en) Transformer and method of manufacturing the same
WO2017065143A1 (ja) コモンモードチョークコイル
WO2018051798A1 (ja) コモンモードノイズフィルタ
US7439842B2 (en) Laminated balun transformer
JP2014096588A (ja) コモンモードフィルタ及びその製造方法
JP6333321B2 (ja) コモンモードフィルタ
JP2017092434A (ja) コモンモードノイズフィルタ
WO2012144360A1 (ja) 高周波トランス、高周波部品および通信端末装置
CN108369849B (zh) 共模噪声滤波器
JP2006014276A (ja) 積層型バルントランス
JP6007399B2 (ja) コモンモードノイズフィルタ
JP2020031118A (ja) コモンモードノイズフィルタ
JP6583472B2 (ja) コモンモードフィルタ
JP5996008B2 (ja) コモンモードフィルタ
WO2022230442A1 (ja) バラントランス
JP2014216980A (ja) 積層バラン

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16855397

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017545203

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16855397

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1