JP6524408B2

JP6524408B2 - コモンモードノイズフィルタ

Info

Publication number: JP6524408B2
Application number: JP2014210930A
Authority: JP
Inventors: 健志市原
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2016082029A

Description

本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用されるコモンモードノイズフィルタに関するものである。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図６に示すように、複数の絶縁体層１と、前記複数の絶縁体層１に設けられた渦巻状の第１のコイル２、第２のコイル３と、前記第１、第２のコイル２、３を覆うように、前記絶縁体層１に形成された金属層４とを備えていた。

そして、金属層４の形状を略渦巻状とし、第１のコイル２、第２のコイル３と対向するようにしていた。さらに、金属層４をグランドに接続し、第１、第２のコイル２、３と金属層４との間で発生する浮遊容量によって高周波のコモンモードノイズをグランドにバイパスさせて、高周波領域のコモンモードノイズを減衰させるようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−１０７２９号公報

上記した従来のコモンモードノイズフィルタは、金属層４の形状が略渦巻状となっているため、グランドと第１のコイル２、第２のコイル３との間に残留インダクタンスが発生し、これにより、第１のコイル２、第２のコイル３の自己共振周波数が低くなるため、より高い周波数領域でのコモンモードノイズの減衰特性が低下するという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、高周波領域のコモンモードノイズの減衰特性を向上させることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層に設けられた渦巻状の第１のコイル、第２のコイルとを備え、前記第１、第２のコイルの上方、下方の少なくとも一方において、複数の環状部を有する金属層を形成し、上面視で前記複数の環状部は前記第１、第２のコイルの導体間のスペース上に位置し、前記第１、第２のコイルと前記金属層の前記複数の環状部が略対向しないようにしたものである。

本発明のコモンモードノイズフィルタは、金属層の形状が渦巻状になっていないため、グランドと第１のコイル、第２のコイルとの間に残留インダクタンスがほとんど発生しなくなり、これにより、第１のコイル、第２のコイルの自己共振周波数が低くならないため、高周波領域のコモンモードノイズの減衰特性が向上するという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの主要部の上面図同コモンモードノイズフィルタの主要部の上面図同コモンモードノイズフィルタの断面図同コモンモードノイズフィルタの他の例の主要部の上面図同コモンモードノイズフィルタの他の例の主要部の上面図従来のコモンモードノイズフィルタの断面図

以下、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタについて、図面を参照しながら説明する。

図１、図２は本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの主要部の上面図、図３は同コモンモードノイズフィルタの断面図である。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図１〜図３に示すように、複数の絶縁体層１１と、複数の絶縁体層１１に形成された渦巻状の第１のコイル１２、第２のコイル１３と、第１のコイル１２、第２のコイル１３の上方および下方に形成された金属層１４とを備えている。

また、金属層１４は複数の環状部１４ａを有し、この環状部１４ａが第１のコイル１２、第２のコイル１３とは上面視にて略対向しないように配置している。

上記構成において、前記複数の絶縁体層１１は、Ｃｕ−Ｚｎフェライトやガラスセラミック等の非磁性材料により形成された非磁性体層１１ａと、Ｎｉ―Ｚｎフェライト等の磁性材料により形成された磁性体層１１ｂとで構成されている。

この複数の非磁性体層１１ａにより非磁性部１５が構成され、そして、第１のコイル１２、第２のコイル１３は、非磁性部１５に埋設されている。

また、複数の磁性体層１１ｂにより磁性部１６が構成され、２つの磁性部１６が非磁性部１５を介して積層されている。さらに、金属層１４が磁性部１６に埋設されている。

そして、前記第１のコイル１２、第２のコイル１３は、銀などの導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成する。また、第１のコイル１２、第２のコイル１３はそれぞれ、ビア電極１７を介して同一面上に設けられた引出用導体１８、１９と接続している。さらに、第１のコイル１２と第２のコイル１３は、第１のコイル１２が第２のコイル１３より上方に位置し、かつ上面視にて略対向している。

なお、第１のコイル１２、第２のコイル１３は、図３に示された構成に限定されるものではなく、第１のコイル１２、第２のコイル１３を交互に積層してもよいし、第２のコイル１３を構成する導体で第１のコイル１２を挟むようにしてもよいし、引出用導体１８と引出用導体１９を積層方向で逆方向に形成してもよい。

さらに、前記金属層１４は、図１に示すように、複数の環状部１４ａおよびグランドと接続される引出部１４ｂからなり、隣り合う引出部１４ｂ同士は接続部２０ａで接続されている。このとき、接続部２０ａで接続されている複数の環状部１４ａと接続部２０ａは引出部１４ｂと連続している。

また、接続部２０ａは第１のコイル１２、第２のコイル１３と上面視にて対向する。なお、図１では説明を簡単にするために、上方の金属層１４と磁性体層１１ｂを上面視した状態を示している。

そして、この構成により、第１、第２のコイル１２、１３と金属層１４との間で発生する浮遊容量によって高周波のコモンモードノイズをグランドにバイパスさせて、高周波領域でのコモンモードノイズを減衰させることが可能となる。

さらにまた、図２に示すように、金属層１４の環状部１４ａは、第１のコイル１２、第２のコイル１３とは上面視にて略対向していない。なお、図２で示したように、環状部１４ａの一部分（曲線部）２０ｂは環状部１４ａと対向せざるを得ないため、この部分は第１のコイル１２、第２のコイル１３と対向している。すなわち、どうしても対向せざるを得ない箇所を除いた金属層１４の環状部１４ａは、第１のコイル１２、第２のコイル１３の導体間のスペース上に位置する。ここで、環状部１４ａの一部分２０ｂは環状部１４ａが完全に渦巻状になっていないことから第１のコイル１２、第２のコイル１３の導体間のスペースとその内側のスペースをつなぐために対向せざるを得なくなっている。このため、金属層１４の環状部１４ａは、第１のコイル１２、第２のコイル１３と「略」対向しないようになっている。なお、図２では説明を簡単にするために、上方の金属層１４と磁性体層１１ｂと第１のコイル１２を上面視した状態を示している。

また、金属層１４は、銀、銅等の導電材料をめっきまたは印刷することにより、あるいは金属板、金属箔を貼り付けることにより形成されている。さらにまた、金属層１４は、図１では第１のコイル１２、第２のコイル１３の上方および下方に形成されているが、上方、下方のうち片方に形成してもよい。

なお、非磁性体層１１ａ、磁性体層１１ｂの枚数は、図３に示された枚数と異なる枚数でもよい。

上記したように本発明の一実施の形態においては、第１、第２のコイル１２、１３の上方、下方の両方において、複数の環状部１４ａを有する金属層１４を形成し、金属層１４を渦巻状としていないため、グランドと第１のコイル１２、第２のコイル１３との間に残留インダクタンスがほとんど発生しなくなり、これにより、第１のコイル１２、第２のコイル１３の自己共振周波数が低くならないため、高周波領域のコモンモードノイズの減衰特性が向上するという効果が得られるものである。

さらに、渦巻状の第１、第２のコイル１２、１３と金属層１４の環状部１４ａとが上面視で略対向しないようにしているため、第１、第２のコイル１２、１３で発生した磁束が金属層１４に妨げられることはなく周回し、これにより、第１のコイル１２と第２のコイル１３との間の結合が強まるため、コモンモードノイズの減衰特性が劣化するのを防止できる。

そして、環状部１４ａの幅は、第１のコイル１２、第２のコイル１３の導体間のスペースの０．７倍〜０．９倍が特に好ましい。０．７倍より小さいと、高周波領域でのコモンモードノイズを減衰させることが難しく、０．９倍より大きいと、位置ずれによって環状部１４ａと第１、第２のコイル１２、１３とが対向する可能性があるためである。

さらにまた、図４に示すように、複数の環状部１４ａ同士を接続する他の接続部２０ｃを１つまたは複数形成してもよい。この構成により、金属層１４の一部と第１のコイル１２、第２のコイル１３とが対向する面積を広くすることができるため、この間の容量成分によって減衰特性が変動し、これにより、他の接続部２０ｃの数や面積によって減衰特性を容易に微調整することができる。

また、図５に示すように、第１のコイル１２、第２のコイル１３の導体間のスペースだけでなく、それ以外の箇所にも金属層１４の環状部１４ａを設けてもよい。

なお、図４、図５では説明を簡単にするために、上方の金属層１４と磁性体層１１ｂを上面視した状態を示している。

そして、金属層１４を第１のコイル１２と第２のコイル１３に挟まれた箇所に配置すれば、金属層１４が１つのみで第１、第２のコイル１２、１３との間で発生する浮遊容量をグランドにバイパスできるため、低背化が可能になる。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、コモンモードノイズの減衰特性が劣化するのを防止できるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。

１１ａ非磁性体層（絶縁体層）
１１ｂ磁性体層（絶縁体層）
１２第１のコイル
１３第２のコイル
１４金属層
１４ａ金属層の環状部

Claims

複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層に設けられた渦巻状の第１のコイル、第２のコイルとを備え、前記第１、第２のコイルの上方、下方の少なくとも一方において、複数の環状部を有する金属層を形成し、上面視で前記複数の環状部は前記第１、第２のコイルの導体間のスペース上に位置し、前記第１、第２のコイルと前記金属層の前記複数の環状部が略対向しないようにしたコモンモードノイズフィルタ。
前記複数の環状部同士を接続する他の接続部を形成し、前記他の接続部は前記複数の環状部が形成された前記絶縁体層と同一の前記絶縁体層に形成された請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層に設けられた渦巻状の第１のコイル、第２のコイルとを備え、前記第１のコイルと第２のコイルに挟まれた箇所において、複数の環状部を有する金属層を形成し、上面視で前記複数の環状部は前記第１、第２のコイルの導体間のスペース上に位置し、前記第１、第２のコイルと前記金属層の前記複数の環状部が略対向しないようにしたコモンモードノイズフィルタ。