JP4683071B2 - コモンモードフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、コイルがそれぞれ形成された第１及び第２のコイル層と、リード線が形成されたリード層とが積層された積層型のコモンモードフィルタに関する。

積層型のコモンモードフィルタとして、下記特許文献１には、積層体とその積層体の外表面に４つの端子電極が形成されたものが開示されている。この積層体は、矩形螺旋状のコイルが形成された第１のコイル層と、このコイルの一端を端子電極まで引き出すリード線が形成された第１のリード層と、矩形螺旋状のコイルが形成された第２のコイル層と、このコイルの一端を端子まで引き出すリード線が形成された第２のリード層との４層を有し、４層構造を成している。

この特許文献１に開示されたコモンモードフィルタにおいて、第１のリード層に形成されたリード線と第２のリード層に形成されたリード線とを同一のリード層に形成することで、３層構造としたコモンモードフィルタが、下記特許文献２，３に開示されている。また、特許文献１に開示されたコモンモードフィルタにおいて、コイルを円形螺旋状に形成したものが特許文献４に開示されている。
特開２００５−１５９２２３号公報 特許第３６０１６１９号公報 特許第４０２８８８４号公報 特開２００７−２１４４４８号公報

この種のコモンモードフィルタは、小型化と共に、高周波特性の向上が求められている。しかしながら、小型化のために、コイル層とリード層との間の絶縁体層の厚さを薄くすると、コイルとリード線との間に発生する電気容量が大きくなる。このため、高周波特性が低下するので問題となる。また、小型化及びコスト削減のために、４層構造を３層構造にすると、この場合にも、コイルとリード線との間の距離が小さくなり電気容量が大きくなるので高周波特性が低下する。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、３層構造において高周波特性の向上が可能なコモンモードフィルタを提供することを目的とする。

本発明のコモンモードフィルタは、積層体と積層体の外表面に形成された第１〜第４の端子電極とを備え、積層体は、第１のコイル層と第２のコイル層とリード層とを含む３層と、３層の各々の間に位置する絶縁体層とを含む層構造体を有し、第１のコイル層には、略円形の螺旋状に形成され、当該螺旋の外側に位置する一方端が第１の端子電極と電気的に接続された第１の平面コイルが設けられ、第２のコイル層には、略円形の螺旋状に形成され、当該螺旋の外側に位置する一方端が第２の端子電極と電気的に接続された第２の平面コイルが設けられ、リード層には、一方端が、第１の平面コイルの螺旋部分の内側に位置する他方端と電気的に接続し、他方端が、第３の端子電極と電気的に接続された第１のリード線と、一方端が、第２の平面コイルの螺旋部分の内側に位置する他方端と電気的に接続し、他方端が、第４の端子電極と電気的に接続された第２のリード線とが設けられ、第１のリード線は、積層体の積層方向から見て、第１の平面コイルの螺旋部分の内側から外側に向かって引き出された第１の直線部分を有し、第２のリード線は、積層体の積層方向から見て、第２の平面コイルの螺旋部分の内側から外側に向かって引き出された第２の直線部分を有し、第１の平面コイルと第２の平面コイルとの少なくとも一方の螺旋部分は、積層方向から見て、第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、第１の直線部分は、積層方向から見て、複数の第１の接線と垂直な直線上に位置することを特徴とする。

本願発明のコモンモードフィルタでは、第１のコイル層と第２のコイル層とリード層とを含む３層構造を有している。このため、４層構造よりコストを削減し、小型化且つ低背化を実現することができる。また、第１の平面コイルと第２の平面コイルとは、略円形の螺旋状に形成されている。このため、平面コイルを矩形螺旋状に形成する場合より、コイル長が短くなるので、高周波特性を向上させることができる。

更に、第１の平面コイルと第２の平面コイルとの少なくとも一方の螺旋部分は、積層方向から見て、第１のリード線が有する第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、第１の直線部分は、積層方向から見て、複数の第１の接線と垂直な直線上に位置している。このため、第１の直線部分と少なくとも一方の螺旋部分とが積層方向に重なり合う面積の総和を最小にすることができる。よって、少なくとも一方の螺旋部分と第１の直線部分との間に発生する電気容量を小さくし、高周波特性を向上させることができる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第１の平面コイルと第２の平面コイルとの少なくとも一方の螺旋部分は、積層方向から見て、第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成され、第２の直線部分は、積層方向から見て、複数の第２の接線と垂直な直線上に位置することも好ましい。

この場合、第２の直線部分と少なくとも一方の螺旋部分とが積層方向に重なり合う面積の総和を最小にすることができる。よって、少なくとも一方の螺旋部分と第２の直線部分との間に発生する電気容量を小さくし、高周波特性を向上させることができる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第２のコイル層とリード層とは、絶縁体層を介して隣り合い、第２の平面コイルの螺旋部分は、積層方向から見て、第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成されていることも好ましい。

この場合、第１及び第２の直線部分は、第１と第２の平面コイルの螺旋部分のうち隣り合う平面コイルの螺旋部分と積層方向に重なり合う面積の総和を最小にすることができる。このため、より距離の近い平面コイルとの間に発生する電気容量を小さくすることができるので、第１及び第２の直線部分に起因して発生する電気容量をより効果的に小さくすることができる。よって、高周波特性を向上させることができる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第１のコイル層とリード層とは、絶縁体層を介して隣り合い、第１の平面コイルの螺旋部分は、積層方向から見て、第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成されていることも好ましい。

この場合、リード層は、第１のコイル層と第２のコイル層との双方と隣り合うこととなる。そして、第１及び第２の直線部分は、それぞれ第１と第２の平面コイルの螺旋部分と積層方向に重なり合う面積の総和を最小にすることができる。このため、第１及び第２の直線部分に起因して発生する電気容量を更に効果的に小さくすることができる。よって、高周波特性を向上させることができる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第１の直線部分と第２の直線部分との間の角度は、１５度以上４５度以下であることも好ましい。

この場合、第１の直線部分と第１及び第２の平面コイルの螺旋部分とが重なり合う面積の総和と、第２の直線部分と第１及び第２の平面コイルの螺旋部分とが重なり合う面積の総和とを最小にすると共に、リード層において、磁性体を効率よく配置することができる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第１の平面コイルの螺旋部分と第２の平面コイルの螺旋部分とは、積層方向に重なり合っていることも好ましい。

この場合、第１の直線部分と第２の直線部分とを、第１の平面コイルの螺旋部分の複数の第１の接線に対して垂直な直線上に位置するように配置すると共に、第２の平面コイルの螺旋部分の複数の第２の接線に対して垂直な直線上に位置するように配置することが、容易にできる。

本発明のコモンモードフィルタでは、第１の平面コイルと第２の平面コイルとの螺旋部分を構成する曲線において、第１の直線部分と交差する領域と第２の直線部分と交差する領域とを含む領域は、同心円上に形成されていることも好ましい。

この場合、第１の直線部分と第２の直線部分とを、第１の平面コイルの螺旋部分の複数の第１の接線に対して垂直な直線上に位置するように配置すると共に、第２の平面コイルの螺旋部分の複数の第２の接線に対して垂直な直線上に位置するように配置することが、更に容易にできる。

本発明のコモンモードフィルタでは、積層体は、一対の磁性基板と、一対の磁性基板の間に介在する層構造体を有することも好ましい。この場合、一対の磁性基板により、コモンモードフィルタとしての機能をより発揮することができる。

本発明のコモンモードフィルタによれば、３層構造において、高周波特性を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るコモンモードフィルタの斜視図である。本実施形態に係るコモンモードフィルタ１は、例えば、携帯電話のディスプレイの回路においてノイズを除去するために用いられる。このため、小型化が図られており、その直方体形状の外形は、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ×０．６ｍｍ程度である。

このコモンモードフィルタ１は、略直方体形状の積層体３と、積層体３の外表面に形成された第１〜第４の端子電極５Ａ〜５Ｄとを備える。積層体３は、互いに対向する上面３ａと下面３ｂ、互いに対向する側面３ｃと側面３ｄ、互いに対向する端面３ｅと端面３ｆを有している。第１の端子電極５Ａと第２の端子電極５Ｂとは、積層体３の端面３ｆに上面３ａから下面３ｂに亘って帯状に形成され、互いに離れて配置されている。第３の端子電極５Ｃと第４の端子電極５Ｄとは、積層体３の端面３ｅに上面３ａから下面３ｂに亘って帯状に形成され、互いに離れて配置されている。

積層体３は、主面が矩形状の上部磁性基板７と、この上部磁性基板７と同形状の主面を有する下部磁性基板９と、上部磁性基板７と下部磁性基板９とに挟まれた層構造体１１と、により構成されている。上部磁性基板７及び下部磁性基板９は、焼結フェライト、又は、粉状のフェライトを含有した樹脂（複合フェライト）等の磁性体材料により形成されている。層構造体１１は、その上面と上部磁性基板７とが接着層（図示せず）を介して接着されている。この接着層には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等を用いることができる。

図２に示すように、層構造体１１は積層された複数の層を備えている。上部磁性基板７側に位置する層から順に、磁性体層１２、絶縁体層１３、第１のコイル層１４、絶縁体層１５、リード層１６、絶縁体層１７、第２のコイル層１８、絶縁体層１９を有している。この各層は、矩形状に形成されている。なお、図２において、ハッチングを施した部分は、磁性体で形成された部分を示している。

磁性体層１２は、焼結フェライト、又は、複合フェライト等の磁性体材料により形成された矩形状の層である。絶縁体層１３，１５，１７と第１のコイル層１４とリード層１６と第２のコイル層１８とは、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料を基調として形成され、それぞれ、中央に位置する磁性体領域１３ａ〜１８ａと積層体３の側面３ｃ，３ｄ側に位置する磁性体領域１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃとが、磁性体材料により形成されている。

磁性体領域１３ａ〜１８ａは、各層において同じ位置に配置され、積層体３の端面３ｅ側の弓形部分が欠けた略円形状の領域である。磁性体領域１３ｂ〜１８ｂは、各層において同じ位置に配置され、積層体３の側面３ｃ側に沿った領域で、各層の角側の両端部が内側に突出している。磁性体領域１３ｃ〜１８ｃは、各層において同じ位置に配置され、積層体３の側面３ｄ側に沿った領域で、各層の角側の両端部が内側に突出している。

すなわち、層構造体１１において上下の磁性体層１２と絶縁体層１９とを除く中間層２０において、磁性体領域１３ａ〜１８ａに対応する領域と磁性体領域１３ｂ〜１８ｂに対応する領域と磁性体領域１３ｃ〜１８ｃに対応する領域は、中間層２０を積層方向に貫通している。

この中間層２０を貫通する磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃ、磁性体層１２、上部磁性基板７、下部磁性基板９により、層構造体１１内に形成された第１及び第２の平面コイル２１，４１を囲む磁性体コアが構成される。

引き続いて、この磁性体コアに囲まれた第１及び第２の平面コイル２１，４１と、当該第１及び第２の平面コイル２１，４１とそれぞれ電気的に接続された第１及び第２のリード線３１，３２とについて、図３を参照して説明する。

図３（ａ）に示すように、第１の平面コイル２１は、第１のコイル層１４に設けられている。第１の平面コイル２１は、第１のコイル層１４において、略円形の螺旋状に形成されている。第１の平面コイル２１の螺旋部分２２は、略円形状に形成された磁性体領域１４ａを囲むように螺旋状に形成されている。

第１の平面コイル２１において、螺旋部分２２の外側に位置する一方端２３は、第１のコイル層１４の短辺側に引き出されてＬ字を成し、この短辺側に形成された導体領域２４と電気的且つ機械的に接続されている。導体領域２４は、第１のコイル層１４において、積層体３の端面３ｆ側における側面３ｃ寄りに形成されている。この導体領域２４は、積層体３の端面３ｆに露出し、この端面３ｆに形成された第１の端子電極５Ａと電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、第１の平面コイル２１の一方端２３は、導体領域２４を介して第１の端子電極５Ａと電気的に接続されている。

第１の平面コイル２１において、螺旋部分２２の内側に位置する他方端２５は、磁性体領域１４ａの弓形に削られた領域の側面３ｃ側に位置している。この第１の平面コイル２１の他方端２５は、リード層１６に設けられた第１のリード線３１と確実に導通するように、略扇形状の幅広に形成されている。

図３（ｂ）に示すように、第２の平面コイル４１は、第２のコイル層１８に設けられている。第２の平面コイル４１は、第２のコイル層１８において、略円形の螺旋状に形成されている。第２の平面コイル４１の螺旋部分４２は、略円形状に形成された磁性体領域１８ａを囲むように螺旋状に形成されている。

第２の平面コイル４１において、螺旋部分４２の外側に位置する一方端４３は、第２のコイル層１８の短辺側に引き出されてＬ字を成し、この短辺側に形成された導体領域４４と電気的且つ機械的に接続されている。導体領域４４は、第２のコイル層１８において、積層体３の端面３ｆ側における側面３ｄ寄りに形成されている。この導体領域４４は、積層体３の端面３ｆに露出し、この端面３ｆに形成された第２の端子電極５Ｂと電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、第２の平面コイル４１の一方端４３は、導体領域４４を介して第２の端子電極５Ｂと電気的に接続されている。

第２の平面コイル４１において、螺旋部分４２の内側に位置する他方端４５は、磁性体領域１８ａの弓形に削られた領域の側面３ｄ側に位置している。この第２の平面コイル４１の他方端４５は、リード層１６に設けられた第２のリード線３２と確実に導通するように、略扇形状の幅広に形成されている。

図３（ｃ）に示すように、第１のリード線３１と第２のリード線３２とは、リード層１６に互いに離れて設けられている。第１のリード線３１は、一方端３１ａが磁性体領域１６ａにおける弓形に削られた領域の側面３ｃ側に位置している。すなわち、この第１のリード線３１の一方端３１ａは、積層方向から見て、第１の平面コイル２１の他方端２５と重なり合っている。第１のリード線３１の一方端３１ａは、絶縁体層１５に形成されたコンタクト導体３３を介して電気的に第１の平面コイル２１の他方端２５と確実に接続するように、略扇状の幅広に形成されている。

第１のリード線３１の他方端３１ｂは、リード層１６において、積層体３の端面３ｅ側における側面３ｃ寄りに形成された導体領域３４と電気的且つ機械的に接続されている。導体領域３４は、積層体３の端面３ｅに露出し、この端面３ｅに形成された第３の端子電極５Ｃと電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、第１のリード線３１の他方端３１ｂは、導体領域３４を介して第３の端子電極５Ｃと電気的に接続されている。

これにより、第１の端子電極５Ａ、導体領域２４、第１の平面コイル２１、第１のリード線３１、導体領域３４、第３の端子電極５Ｃが、電気的に接続されている。なお、導体領域２４、第１の平面コイル２１、第１のリード線３１、導体領域３４は、導電性及び加工性に優れたＣｕやＡｌ等の金属材料により形成されている。

第２のリード線３２は、一方端３２ａが磁性体領域１６ａにおける弓形に削られた領域の側面３ｄ側に位置している。すなわち、この第２のリード線３２の一方端３２ａは、積層方向から見て、第２の平面コイル４１の他方端４５と重なり合っている。この一方端３２ａは、絶縁体層１７に形成されたコンタクト導体３５を介して電気的に第２の平面コイル４１の他方端４５と確実に接続するように、略扇状の幅広に形成されている。

第２のリード線３２の他方端３２ｂは、リード層１６において、積層体３の端面３ｅ側における側面３ｄ寄りに形成された導体領域３６と電気的且つ機械的に接続されている。導体領域３６は、積層体３の端面３ｅに露出し、この端面３ｅに形成された第４の端子電極５Ｄと電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、第２のリード線３２の他方端３２ｂは、導体領域３６を介して第４の端子電極５Ｄと電気的に接続されている。

これにより、第２の端子電極５Ｂ、導体領域４４、第２の平面コイル４１、第２のリード線３２、導体領域３６、第４の端子電極５Ｄが、電気的に接続されている。導体領域４４、第２の平面コイル４１、第２のリード線３２、導体領域３６は、導電性及び加工性に優れたＣｕやＡｌ等の金属材料により形成されている。

第１のリード線３１は、一方端３１ａと他方端３１ｂとを直線状に接続する第１の直線部分３１ｃを有している。第２のリード線３２は、一方端３２ａと他方端３２ｂとを直線状に接続する第２の直線部分３２ｃを有している。この第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとは、リード層１６において、互いに非平行に配置され、ハの字状に形成されている。

図４は、第１及び第２の平面コイル２１、４１と第１及び第２のリード線３１，３２の積層方向から見た位置関係を示した図である。併せて、磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃも示されている。図４に示すように、積層方向から見ると、第１及び第２のリード線３１，３２、磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃ、導体領域２４，３４，３６，４４は、積層体３の中央を通り側面３ｃと平行な面に対して対称に配置されている。

第１の平面コイル２１の螺旋部分２２と第２の平面コイル４１の螺旋部分４２とは、互いに対向し、積層方向から見て、螺旋を形成する導体の曲線が重なり合っている。このため、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１との磁気的な結合を高め、コモンモードのノイズを除去する効果を高めることができる。

磁性体領域１３ａ〜１８ａは、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１との中央を積層方向に貫通している。磁性体領域１３ｂ〜１８ｂと磁性体領域１３ｃ〜１８ｃとで構成される領域は、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１とを側面３ｃ側と側面３ｄ側から覆うように配置されている。特に、磁性体領域１３ｂ〜１８ｂと磁性体領域１３ｃ〜１８ｃとにおいて、端面３ｅ側の部分３７，３８が、第１及び第２の平面コイル２１，４１と第１及び第２のリード線３１，３２との隙間に突出している。このため、第１及び第２の平面コイル２１，４１の周囲に磁路を効果的に形成することができる。

螺旋部分２２，４１の幾何学的な形状について、積層方向から見たＸＹ平面座標において説明する。このＸＹ平面座標は、積層体３の略中心Ｐを原点とし、端面３ｅ，３ｆと平行な軸をＸ軸としている。螺旋部分２２，４１は、ＸＹ平面座標の第２〜第４象限に位置する領域は、中心Ｐを円の中心とする４つの同心円上に形成されている。この４つの円は、当ピッチで形成されている。螺旋部分２２，４１は、ＸＹ平面座標の第２〜第４象限に位置する領域は、図４において、直線Ｌ３と直線Ｌ４との間の内角が２７０度の領域である。

第１のリード線３１の第１の直線部分３１ｃと第２のリード線３２の第２の直線部分３２ｃとは、それぞれ積層方向から見て、第１及び第２の平面コイル２１，４１の螺旋部分２２，４２の内側から外側に向かって放射状に引き出されている。よって、第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとは、積層方向から見て、第１及び第２の平面コイル２１，４１の螺旋部分２２，４２とそれぞれ複数点（本実施形態では４点）で交差している。

第１の直線部分３１ｃはＸＹ平面座標の第３象限に位置し、第２の直線部分３２ｃはＸＹ平面座標の第４象限に位置しているので、螺旋部分２２，４１を構成する曲線において、第１の直線部分３１ｃと交差する領域と第２の直線部分３２ｃと交差する領域とを含む、第２〜第４象限に位置する領域は、同心円上に形成されている。

図５は、第１の直線部分３１ｃ及び第２の直線部分３２ｃと螺旋部分２２，４２とが交差する領域を示した図である。視認しやすいように、螺旋部分２２，４２と第１及び第２のリード線３１，３２の部分にハッチングを施している。図５に示すように、積層方向から見て、螺旋部分２２，４２と第１の直線部分３１ｃとが交差する４つの交点をそれぞれ通る４つの第１の接線Ｐ１〜Ｐ４は、互いに平行である。そして、第１の直線部分３１ｃは、中心Ｐを通る直線Ｌ１上に位置する。すなわち、第１の直線部分３１ｃは、積層方向から見て、第１の接線Ｐ１〜Ｐ４と垂直な直線上に位置する。

このため、第１の直線部分３１ｃと螺旋部分２２，４２とが、積層方向から見て重なり合う４つの重なり部分Ｓ１〜Ｓ４の面積は、それぞれ最小となる。すなわち、重なり部分Ｓ１〜Ｓ４の面積の総和が最小となる。

また、積層方向から見て、螺旋部分２２，４２と第２の直線部分３２ｃとが交差する４つの交点をそれぞれ通る４つの第２の接線Ｐ５〜Ｐ８は、互いに平行である。そして、第２の直線部分３２ｃは、中心Ｐを通る直線上に位置する。すなわち、第２の直線部分３２ｃは、積層方向から見て、第２の接線Ｐ５〜Ｐ８と垂直な直線Ｌ２上に位置する。

このため、第２の直線部分３２ｃと螺旋部分２２，４２とが、積層方向から見て重なり合う４つの重なり部分Ｓ５〜Ｓ８の面積は、それぞれ最小となる。すなわち、重なり部分Ｓ５〜Ｓ８の面積の総和が最小となる。

引き続いて、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１を製造する手順について、図２等を参照して説明する。最初に、積層体３を作製するにあたって、下部磁性基板９を準備し、下部磁性基板９上に層構造体１１を構成する各層を順に形成する。まず、下部磁性基板９上に樹脂材料をスピンコート法、ディップ法、スプレー法等により塗布して硬化させることにより、絶縁体層１９を形成する。次に、絶縁体層１９上に導体薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法により第２の平面コイル４１と導体領域４４とを形成する。

次に、第２の平面コイル４１と導体領域４４とが形成された絶縁体層１９の上に樹脂材料を塗布して硬化させることにより、絶縁体を基調として第２の平面コイル４１と導体領域４４とが形成された第２のコイル層１８と、絶縁体層１７とを形成する。そして、エッチングにより、第２の平面コイルの他方端４５と第２のリード線３２とを電気的に接続するためのコンタクトホールを絶縁体層１７に形成する。このコンタクトホール３５の形成と同時に、第２のコイル層１８と絶縁体層１７とにおける磁性体領域１８ａ〜１８ｃ，１７ａ〜１７ｃの樹脂を除去する。

次に、絶縁体層１７上に第１及び第２のリード線３１，３２と導体領域３４，３６とを形成する。そして、上記と同様な手順で、絶縁体を基調として第１及び第２のリード線３１，３２と導体領域３４，３６とが形成されたリード層１６と、絶縁体層１５とを形成する。そして、第１の平面コイル２１の他方端２５と第１のリード線３１とを電気的に接続するためのコンタクトホール３３を絶縁体層１５に形成し、リード層１６と絶縁体層１５とにおける磁性体領域１６ａ〜１６ｃ，１５ａ〜１５ｃの樹脂を除去する。

次に、絶縁体層１５上に第１の平面コイル２１と導体領域２４とを形成する。そして、上記と同様な手順で、絶縁体を基調として第１の平面コイル２１と導体領域２４とが形成された第１のコイル層１４と、絶縁体層１３とを形成する。そして、第１のコイル層１４と絶縁体層１３とにおける磁性体領域１４ａ〜１４ｃ，１３ａ〜１３ｃの樹脂を除去する。

これにより、下部磁性基板９上には、第１及び第２の平面コイル２１，４２と第１及び第２のリード線３１，３２と導体領域２４，３４，３６，４４が内蔵された層構造中間体が形成されることになる。この層構造中間体には、最下層の絶縁体層１９を残して、磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃが絶縁体層１３から第２のコイル層１８までを貫通している。

この層構造中間体における磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃに、磁性粉含有樹脂を埋め込み、層構造中間体の上面に塗布し、硬化させる。これにより、層構造中間体の磁性体領域１３ａ〜１８ａ，１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃに磁性体が充填されて中間層２０が形成され、この中間層２０の上に磁性体層１２が形成される。そして、磁性体層１２の上面を研磨して平坦化する。次に、磁性体層１２の上にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布して、上部磁性基板７を貼り付ける。これにより、上記の積層体３が得られる。

その後、積層体３の端面３ｆに第１及び第２の端子電極５Ａ，５Ｂを形成し、端面３ｅに第３及び第４の端子電極５Ｃ，５Ｄを形成する。具体的には、例えばマスクスパッタ法により積層体３の端面３ｅ，３ｆにＣｒ／Ｃｕ膜またはＴｉ／Ｃｕ膜を成膜した後、Ｎｉ／Ｓｎを用いて電気めっきを施すことにより、第１〜第４の端子電極５Ａ〜５Ｄを形成する。以上により、コモンモードフィルタ１が完成する。

以上説明したコモンモードフィルタ１は、第１のコイル層１４と第２のコイル層１８とリード層１６とが絶縁体層１５，１７を介して積層された３層構造を有している。このため、４層構造よりコストを削減し、小型化且つ低背化を実現することができる。また、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１とは、略円形の螺旋状に形成されている。このため、平面コイルを矩形螺旋状に形成する場合より、コイル長が短くなるので、高周波特性を向上させることができる。

また、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１との螺旋部分２２，４２は、積層方向から見て、第１のリード線３１が有する第１の直線部分３１ｃと交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線Ｐ１〜Ｐ４が互いに平行となるように形成され、第１の直線部分３１ｃは、積層方向から見て、複数の第１の接線Ｐ１〜Ｐ４と垂直な直線Ｌ１上に位置している。このため、第１の直線部分３１ｃと螺旋部分２２，４２とが積層方向に重なり合う部分Ｓ１〜Ｓ４の面積の総和を最小にすることができる。よって、螺旋部分２２，４２と第１の直線部分３１ｃとの間に発生する電気容量を小さくし、高周波特性を向上させることができる。

また、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１との螺旋部分２２，４２は、積層方向から見て、第２のリード線３２が有する第２の直線部分３２ｃと交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線Ｐ５〜Ｐ８が互いに平行となるように形成され、第２の直線部分３２ｃは、積層方向から見て、複数の第２の接線Ｐ５〜Ｐ８と垂直な直線Ｌ２上に位置している。このため、第２の直線部分３２ｃと螺旋部分２２，４２とが積層方向に重なり合う部分Ｓ５〜Ｓ８の面積の総和を最小にすることができる。よって、螺旋部分２２，４２と第２の直線部分３２ｃとの間に発生する電気容量を小さくし、高周波特性を向上させることができる。

また、コモンモードフィルタ１では、第１の平面コイル２１の螺旋部分２２と第２のコ平面コイル４１の螺旋部分４２とは、積層方向に重なり合っている。このため、第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとを、２つの螺旋部分２２，４２の双方の複数の第１及び第２の接線Ｐ１〜Ｐ８に対して垂直な直線Ｌ１，Ｌ２上にそれぞれ位置するように配置することが容易にできる。

また、コモンモードフィルタ１では、第１の平面コイル２１と第２の平面コイル４１との螺旋部分２２，４２を構成する曲線において、第１の直線部分３１ｃと交差する領域と第２の直線部分３２ｃと交差する領域とを含む領域は、同心円上に形成されている。このため、第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとを、２つの螺旋部分２２，４２の双方の複数の第１及び第２の接線Ｐ１〜Ｐ８に対して垂直な直線Ｌ１，Ｌ２上にそれぞれ位置するように配置することが容易にできる。

また、コモンモードフィルタ１では、リード層１６が、第１のコイル層１４と第２のコイル層１８との間に配置されている。

ところで、従来の技術では、第１のリード線と第２のリード線とにおいて、コイルの螺旋部分の内側から外側に向かって引き出された第１の直線部分と第２の直線部分とは、第１及び第２のリード線が引き出される積層体の端面に対して垂直方向に伸びて、互いに平行に配置されている。そして、同一の層に第１のリード線と第２のリード線とを配置した場合、第１のリード線と第２のリード線とは互いに離れて配置する必要がある。このため、第１の直線部分と第２の直線部分とは、コイルの螺旋部分との交点を通る複数の接線のうち、どの接線に対しても垂直には配置されない。

本実施形態に係るコモンモードフィルタ１と、第１の直線部分と第２の直線部分とを平行に配置したコモンモードフィルタとを比較する。この比較例に係るコモンモードフィルタは、第１の直線部分と第２の直線部分とを互いに平行に配置した点以外は、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１と同様に形成されている。

比較例に係るコモンモードフィルタでは、第１及び第２の直線部分の線幅が１６μｍである場合、第１及び第２の直線部分と螺旋部分との重なり部分の総面積は、９８８０μｍ^２であるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１の重なり部分Ｓ１〜Ｓ８の総面積は、より小さく、９７３０μｍ^２である。このため、カットオフ周波数が、比較例に係るコモンモードフィルタでは６．６９ＧＨｚであるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１のカットオフ周波数は、より高周波側に延びて、６．７２ＧＨｚである。なお、本実施形態において、カットオフ周波数とは、低周波数域の平坦部対比−３ｄＢのカットオフ周波数である。

また、比較例に係るコモンモードフィルタでは、第１及び第２の直線部分の線幅が１０μｍである場合、第１及び第２の直線部分と螺旋部分との重なり部分の総面積は、６１６０μｍ^２であるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１の重なり部分Ｓ１〜Ｓ８の総面積は、より小さく、６０８０μｍ^２である。このため、カットオフ周波数が、比較例に係るコモンモードフィルタでは６．７８ＧＨｚであるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１のカットオフ周波数は、より高周波側に延びて、６．８０ＧＨｚである。

また、比較例に係るコモンモードフィルタでは、第１及び第２の直線部分の線幅が５μｍである場合、第１及び第２の直線部分と螺旋部分との重なり部分の総面積は、３０８０μｍ^２であるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１の重なり部分Ｓ１〜Ｓ８の総面積は、より小さく、３０４０μｍ^２である。このため、カットオフ周波数が、比較例に係るコモンモードフィルタでは６．８５ＧＨｚであるのに対して、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１のカットオフ周波数は、より高周波側に延びて、６．８６ＧＨｚである。

上記比較例に係るコモンモードフィルタでは、螺旋部分の形状を本実施形態に係るコモンモードフィルタ１の螺旋部分２２，４２の形状と同様にしたが、一点を中心とする螺旋において、その一点を通る直線と螺旋との交点における複数の接線とは、垂直に交わらない。このため、従来のコモンモードフィルタでは、比較例に係るコモンモードフィルタより第１及び第２の直線部分と螺旋部分との重なり部分の総面積は大きくなり、カットオフ周波数は、より低周波側となる。

これに対して、本実施形態では、螺旋部分２２，４２は、積層方向から見て、第１のリード線３１が有する第１の直線部分３１ｃと交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線Ｐ１〜Ｐ４が互いに平行となるように形成されている。よって、複数の第１の接線Ｐ１〜Ｐ４と垂直な直線Ｌ１上に第１の直線部分３１ｃを配置することができる。同様に、螺旋部分２２，４２は、積層方向から見て、第２のリード線３２が有する第２の直線部分３２ｃと交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線Ｐ５〜Ｐ８が互いに平行となるように形成されている。よって、複数の第２の接線Ｐ５〜Ｐ８と垂直な直線Ｌ２上に第２の直線部分３２ｃを配置することができる。従って、第１の直線部分３１ｃと螺旋部分２２，４２の重なり部分Ｓ１〜Ｓ４の面積と、第２の直線部分３２ｃと螺旋部分２２，４２の重なり部分Ｓ５〜Ｓ８の面積との総和を最小にすることができる

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとの間の角度を１７度程度としたが、これに限られない。第１の直線部分３１ｃが、螺旋部分２２の複数の第１の接線Ｐ１〜Ｐ４と垂直な直線Ｌ１上に位置し、第２の直線部分３２ｃが、螺旋部分４２の複数の第２の接線Ｐ５〜Ｐ８と垂直な直線Ｌ２上に位置していればよい。ただし、第１の直線部分と第２の直線部分とをそれぞれ上記直線Ｌ１，Ｌ２上に配置し、且つ、第１の直線部分と第２の直線部分とを離して配置するためには、第１の直線部分と第２の直線部分との間の角度は、１５度以上が好ましい。

また、第１及び第２の平面コイル２１，４１の螺旋部分２２，４２を磁性体領域１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃによって積層体３の両側面３ｃ，３ｄから覆うために、磁性体領域１６ｂ，１６ｃを確実に確保する必要がある。このため、第１の直線部分と第２の直線部分の間の角度は、４５度以下が好ましい。

図６（ｃ）に、第１の直線部分と第２の直線部分との間の角度が４５度程度である場合を示す。この変形例に係るコモンモードフィルタは、第１及び第２のリード線３１，３２に変えて、第１及び第２のリード線５１，５２を備える。

第１及び第２のリード線５１，５２の一方端５１ａ，５２ａは、上記の第１及び第２のリード線３１，３２の一方端３１ａ，３２ａと同形状で同じ位置に配置されている。第１及び第２のリード線５１，５２の他方端５１ｂ，５２ｂは、導体領域３４，３６とそれぞれ電気的且つ機械的に接続されている。

第１のリード線５１は、この一方端５１ａと他方端５１ｂとを接続する第１の直線部分５１ｃと接続部分５１ｄとを有している。この第１の直線部分５１ｃは、積層方向から見て、螺旋部分２２，４２の内側から外側へ引き出され、螺旋部分２２，４２の中心Ｐを通る直線Ｌ１上に位置する。すなわち、第１の直線部分５１ｃは、螺旋部分２２の接線Ｐ１〜Ｐ４と垂直な直線Ｌ１上に位置している。そして、接続部分５１ｄも直線状に形成され、第１の直線部分５１ｃと導体領域３４とを接続している。

第２のリード線５２は、この一方端５２ａと他方端５２ｂとを接続する第２の直線部分５２ｃと接続部分５２ｄとを有している。この第２の直線部分５２ｃは、積層方向から見て、螺旋部分２２，４２の内側から外側へ引き出され、螺旋部分２２，４２の中心Ｐを通る直線Ｌ２上に位置する。すなわち、第２の直線部分５２ｃは、螺旋部分４２の接線Ｐ５〜Ｐ８と垂直な直線Ｌ２上に位置している。そして、接続部分５２ｄも直線状に形成され、第２の直線部分５２ｃと導体領域３６とを接続している。

第１の直線部分５１ｃと第２の直線部分５２ｃとは、間の角度が４５度程度である。そして、磁性体領域１６ｂ，１６ｃを確実に確保するために、接続部分５１ｄと接続部分５２ｄとは、積層体３の側面３ｃ，３ｄと平行に配置されている。従って、磁性体を効率よく配置すると共に、第１の直線部分５１ｃと第１及び第２の平面コイル２１，４１の螺旋部分２２，４２とが重なり合う部分Ｓ１〜Ｓ４の面積の総和と、第２の直線部分５２ｃと第１及び第２の平面コイル２１，４１の螺旋部分２２，４２とが重なり合う部分Ｓ５〜Ｓ８の面積の総和とを最小にすることができる。

なお、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、磁性体領域１３ｂ〜１８ｂ，１３ｃ〜１８ｃの形状を、第１及び第２のリード線の配置に併せて変形させてもよい。

また、上記実施形態では、リード層１６は、第１のコイル層１４と第２のコイル層１８との間に位置するとしたが、これに限られない。図７に示すように、第１のコイル層１４と第２のコイル層１８とが絶縁体層１５を介して隣り合い、第２のコイル層１８とリード層１６とが絶縁体層１７を介して隣り合って積層されていてもよい。

また、上記実施形態では、第１の平面コイル２１の螺旋部分２２と第２の平面コイル４１の螺旋部分４２とが、積層方向に互いに重なり合うとしたが、積層方向にずれていてもよい。この場合、第１の直線部分３１ｃと第２の直線部分３２ｃとは、それぞれ２つの螺旋部分２２，４２のうち、距離が近い方の螺旋部分の複数の接線に対して垂直な直線上に位置することが好ましい。この場合、より効率的に、第１及び第２の直線部分と螺旋部分との間に発生する電気容量を抑制して、高周波特性を向上させることができる。

また、例えば、上記実施形態では、螺旋部分２２，４２が、第２象限から第４象限に位置する領域が同心円上に位置するとしたが、これに限られない。螺旋部分２２，４２は、少なくとも一方が、第１の直線部分又は第２の直線部分と交差する複数の交点それぞれを通る複数の接線が互いに平行となるように形成されていればよい。

本実施形態に係るコモンモードフィルタの斜視図である。 本実施形態に係るコモンモードフィルタが有する層構造体の分解斜視図である。 本実施形態に係るコモンモードフィルタが有する第１のコイル層と第２のコイル層とリード層とを示す平面図である。 本実施形態に係るコモンモードフィルタにおいて、第１の平面コイルと第２の平面コイルと第１のリード線と第２のリード線との積層方向から見た配置関係を示す図である。 図４の部分拡大図である。 本実施形態に係るコモンモードフィルタが備える第１の直線部分と第２の直線部分との間の角度が４５度である場合を示す平面図である。 本実施形態に係るコモンモードフィルタが備える層構造体の変形例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１…コモンモードフィルタ、３…積層体、５Ａ〜５Ｄ…第１〜第４の端子電極、１４…第１のコイル層、１５，１７…絶縁体層、１６…リード層、１８…第２のコイル層、２１…第１の平面コイル、２２…螺旋部分、２３…第１の平面コイルの一方端、２５…第１の平面コイルの他方端、３１，５１…第１のリード線、３１ａ，５１ａ…第１のリード線の一方端、３１ｂ，５１ｂ…第１のリード線の他方端、３１ｃ，５１ｃ…第１の直線部分、３２，５２…第２のリード線、３２ａ，５２ａ…第２のリード線の一方端、３２ｂ，５２ｂ…第２のリード線の他方端、３２ｃ，５２ｃ…第２の直線部分、４１…第２の平面コイル、４２…螺旋部分、４３…第２の平面コイルの一方端、４５…第２の平面コイルの他方端、Ｌ１，Ｌ２…直線、Ｐ…中心，Ｐ１〜Ｐ４…第１の接線、Ｐ５〜Ｐ８…第２の接線。

Claims (8)

1. 積層体と前記積層体の外表面に形成された第１〜第４の端子電極とを備え、
   前記積層体は、第１のコイル層と第２のコイル層とリード層とを含む３層と、前記３層の各々の間に位置する絶縁体層とを含む層構造体を有し、
   前記第１のコイル層には、略円形の螺旋状に形成され、当該螺旋の外側に位置する一方端が前記第１の端子電極と電気的に接続された第１の平面コイルが設けられ、
   前記第２のコイル層には、略円形の螺旋状に形成され、当該螺旋の外側に位置する一方端が前記第２の端子電極と電気的に接続された第２の平面コイルが設けられ、
   前記層構造体は、
   当該層構造体の積層方向から見て矩形状であり、
   当該層構造体の積層方向に沿って延び、互いに対向する一対の側面と、
   当該層構造体の積層方向に沿って延び、互いに対向する一対の端面であって、前記一対の側面と直交する前記一対の端面と、
   を有し、
   前記リード層には、
   一方端が、前記第１の平面コイルの螺旋部分の内側に位置する他方端と電気的に接続し、他方端が、前記第３の端子電極と電気的に接続された第１のリード線と、
   一方端が、前記第２の平面コイルの螺旋部分の内側に位置する他方端と電気的に接続し、他方端が、前記第４の端子電極と電気的に接続された第２のリード線とが設けられ、
   前記第１のリード線は、前記積層体の積層方向から見て、前記第１の平面コイルの螺旋部分の内側から外側に向かって引き出された第１の直線部分であって、前記第１の平面コイルの螺旋部分の内側から前記一対の端面のうちの一方の端面に向かって延びる前記第１の直線部分を有し、
   前記第２のリード線は、前記積層体の積層方向から見て、前記第２の平面コイルの螺旋部分の内側から外側に向かって引き出された第２の直線部分であって、前記第２の平面コイルの螺旋部分の内側から前記一対の端面のうちの前記一方の端面に向かって延びる前記第２の直線部分を有し、
   前記第１の平面コイルと前記第２の平面コイルとの少なくとも一方の前記螺旋部分は、前記積層方向から見て、前記第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、
   前記第１の直線部分は、前記積層方向から見て、前記複数の第１の接線と垂直な直線上に位置し、
   前記第１の直線部分と前記第２の直線部分との間の角度は、１５度以上４５度以下であることを特徴とするコモンモードフィルタ。
2. 前記層構造体には、前記一対の側面のうちの一方の側面側に位置する第１の磁性体領域と、前記一対の側面のうちの他方の側面側に位置する第２の磁性体領域と、が形成されており、
   前記リード層において、前記第１の磁性体領域の前記一方の端面側の端部と、前記第２の磁性体領域の前記一方の端面側の端部とは、互いに離間していることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
3. 前記第１の平面コイルと前記第２の平面コイルとの少なくとも一方の前記螺旋部分は、前記積層方向から見て、前記第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成され、
   前記第２の直線部分は、前記積層方向から見て、前記複数の第２の接線と垂直な直線上に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のコモンモードフィルタ。
4. 前記第２のコイル層と前記リード層とは、前記絶縁体層を介して隣り合い、
   前記第２の平面コイルの前記螺旋部分は、前記積層方向から見て、前記第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、前記第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコモンモードフィルタ。
5. 前記第１のコイル層と前記リード層とは、前記絶縁体層を介して隣り合い、
   前記第１の平面コイルの前記螺旋部分は、前記積層方向から見て、前記第１の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第１の接線が互いに平行となるように形成され、前記第２の直線部分と交差する複数の交点をそれぞれ通る複数の第２の接線が互いに平行となるように形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のコモンモードフィルタ。
6. 前記第１の平面コイルの前記螺旋部分と前記第２の平面コイルの前記螺旋部分とは、前記積層方向に重なり合っていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコモンモードフィルタ。
7. 前記第１の平面コイルと前記第２の平面コイルとの前記螺旋部分を構成する曲線において、前記第１の直線部分と交差する領域と前記第２の直線部分と交差する領域とを含む領域は、同心円上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のコモンモードフィルタ。
8. 前記積層体は、一対の磁性基板と、前記一対の磁性基板の間に介在する前記層構造体を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコモンモードフィルタ。

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