JP5994108B2

JP5994108B2 - コモンモードノイズフィルタ

Info

Publication number: JP5994108B2
Application number: JP2012258144A
Authority: JP
Inventors: 吉晴大森
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JP2014107653A

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１７、図１８に示すように、積層体１を構成する複数の絶縁体層１ａに第１のコイル２と、第１のコイル２の上方に位置する第２のコイル３とが形成され、第１のコイル２は第１、第２のコイル導体４ａ、４ｂを接続して構成され、第２のコイル３は第３、第４のコイル導体５ａ、５ｂを接続して構成され、また、第２のコイル導体４ｂと第３のコイル導体５ａとが互いに磁気結合するように配置されていた。

さらに、第２のコイル３の上方にコンデンサを構成する第１、第２のコンデンサ電極６ａ、６ｂ、第１のコイル２の下方に他のコンデンサを構成する第３、第４のコンデンサ電極６ｃ、６ｄをそれぞれ設け、また、積層体１の表面に第１〜第４の外部電極７ａ〜７ｄを設けていた。そして、第１のコンデンサ電極６ａと第２のコイル導体４ｂが第１の外部電極７ａを介して接続し、第２のコンデンサ電極６ｂと第３のコイル導体５ａが第２の外部電極７ｂを介して接続し、第３のコンデンサ電極６ｃと第１のコイル導体４ａが第３の外部電極７ｃを介して接続していた。

この構成により、第４のコンデンサ電極６ｄと第４のコイル導体５ｂが第４の外部電極７ｄを介して接続し、図１９に示すように、２つのコンデンサを備えたコモンモードノイズフィルタを形成して、コモンモードノイズおよびディファレンシャルモードノイズ（ノーマルモードノイズ）を除去できるようにしていた。

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２０１２−１７８７１８号公報

近年の高速デジタル信号伝送においては、携帯電話等へのＵＳＢなどの様々なデジタルインターフェイスが搭載され、そのノイズ対策が望まれている。特に携帯電話では、通信に使われる周波数帯のノイズ、特に８００〜９００ＭＨｚ帯のノイズを除去することが望まれているとともに、近年通信周波数帯の増加により８００ＭＨｚ帯〜２ＧＨｚ帯近傍の広い帯域に対してもコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズ低減が望まれている。すなわち、コモンモードノイズフィルタのコモンモードノイズ減衰量、ディファレンシャルモードノイズ減衰量の周波数特性において、減衰極となる周波数を所定の値になるように調整することが必要となる。

しかしながら、上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、第２のコイル導体４ｂと第４のコイル導体５ｂとの間、第１のコイル導体４ａと第３のコイル導体５ａとの間、第１のコイル導体４ａと第４のコイル導体５ｂとの間で、それぞれ磁気結合が生じるため、各コイルの特性を独立して調整ができず、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性を調整が困難なため、減衰極となる周波数の調整が困難であ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、減衰極となる周波数の調整が容易で、コモンモードノイズだけでなくディファレンシャルモードノイズも減衰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、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、積層体と、前記積層体の表面に形成された第１〜第４の外部電極と、前記積層体を構成し上下方向に積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１のコイル導体および第２のコイル導体からなる第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３のコイル導体および第４のコイル導体からなる第２のコイルと、前記第１のコイル導体と第２のコイル導体との間に構成された第１、第２のコンデンサ電極と、前記第３のコイル導体と第４のコイル導体との間に構成された第３、第４のコンデンサ電極とを備え、前記第１のコイル導体、第２のコイル導体、第３のコイル導体、第４のコイル導体の順に積層するとともに、前記第２のコイル導体と第３のコイル導体とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１、第２のコンデンサ電極のうち一方を前記第１のコイル導体と第２のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第１のコイル導体の他端に接続させ、前記第３、第４のコンデンサ電極のうち一方を前記第３のコイル導体と第４のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第４のコイル導体の他端に接続させたもので、この構成によれば、第１のコイル導体と第１、第２のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成し、第４のコイル導体と第３、第４のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成できるため、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。また、第１〜第４のコイル導体間でそれぞれ生じる磁気結合を、第１〜第４のコンデンサ電極によって低減できるため、第２、第３のコイル導体からなるコモンモードフィルタ部や第１のコイル導体、あるいは第４のコイル導体を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第３、第４のコンデンサ電極の少なくとも一方と対向するように第５のコンデンサ電極を設け、この第５のコンデンサ電極を第１のコイル導体と接続したもので、この構成によれば、第３、第４のコンデンサ電極と第５のコンデンサ電極間で新たに第３のコンデンサが構成されることになるため、この第３のコンデンサによりディファレンシャルモード特性インピーダンスを調整することができ、これにより、差動（ディファレンシャルモード）信号伝送路におけるインピーダンス整合を容易にとることができるため、差動信号の劣化を防ぐことができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第５のコンデンサ電極と第３の外部電極との間にインダクタを形成したもので、この構成によれば、第５のコンデンサ電極を有する第３のコンデンサとインダクタとによって構成される直列共振回路を、差動線路間に設けることができるため、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第２のコイル導体に接続された第５のコイル導体を形成し、この第５のコイル導体を第３のコイル導体に対向するように配置したもので、この構成によれば、インダクタ部となる第５のコイル導体と、第３のコイル導体と第５のコイル導体との間で発生する浮遊容量で直列共振回路を形成することができ、この第５のコイル導体でインダクタ部と浮遊容量を発生させる電極を兼用できるため、直列共振回路を差動信号間に設ける際の積層数を減らすことができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、コイル導体の上下面の少なくとも一方に位置する絶縁体層を非磁性材料で構成したもので、この構成によれば、磁性材料によってコイルの周波数特性が受ける影響を低減できるため、減衰極となる周波数の調整がより容易となるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、第１のコイル導体と第２のコイル導体との間に構成された第１、第２のコンデンサ電極と、前記第３のコイル導体と第４のコイル導体との間に構成された第３、第４のコンデンサ電極とを備え、第２のコイル導体と第３のコイル導体とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、第１、第２のコンデンサ電極のうち一方を第１のコイル導体と第２のコイル導体の接続部に接続させ、他方を第１のコイル導体の他端に接続させ、第３、第４のコンデンサ電極のうち一方を第３のコイル導体と第４のコイル導体の接続部に接続させ、他方を第４のコイル導体の他端に接続させているため、第１のコイル導体と第１、第２のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成し、第４のコイル導体と第３、第４のコンデンサ電極で並列共振回路部を形成でき、これにより、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。また、第１〜第４のコイル導体間でそれぞれ生じる磁気結合を、第１〜第４のコンデンサ電極によって低減できるため、第２、第３のコイル導体からなるコモンモードフィルタ部や第１のコイル導体、あるいは第４のコイル導体を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図同コモンモードノイズフィルタの内部接続模式図同コモンモードノイズフィルタの他の例の内部接続模式図同コモンモードノイズフィルタの周波数特性を示す図本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図同コモンモードノイズフィルタの内部接続模式図本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図同コモンモードノイズフィルタの内部接続模式図同コモンモードノイズフィルタの周波数特性を示す図本発明の実施の形態４におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図同コモンモードノイズフィルタの内部接続模式図従来のコモンモードノイズフィルタの分解斜視図同コモンモードノイズフィルタの斜視図同コモンモードノイズフィルタの等価回路図

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、５に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタは、図１、図２に示すように、積層体１１と、前記積層体１１の表面に形成された第１〜第４の外部電極１２ａ〜１２ｄと、前記積層体１１を構成し上下方向に積層された第１〜第９の絶縁体層１３ａ〜１３ｉと、前記第１、第４の絶縁体層１３ａ、１３ｄの上面にそれぞれ形成された第１のコイル導体１４および第２のコイル導体１５からなる第１のコイル１６と、前記第５、第８の絶縁体層１３ｅ、１３ｈの上面にそれぞれ形成された第３のコイル導体１７および第４のコイル導体１８からなる第２のコイル１９と、前記第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５との間に構成された第１、第２のコンデンサ電極２０、２１と、前記第３のコイル導体１７と第４のコイル導体１８との間に構成された第３、第４のコンデンサ電極２２、２３とを備えている。

また、前記第１のコイル導体１４、第２のコイル導体１５、第３のコイル導体１７、第４のコイル導体１８の順に積層するとともに、前記第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７とを磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１のコンデンサ電極２０を前記第１のコイル導体１４および第２のコイル導体１５に接続させ、第２のコンデンサ電極２１を前記第３の外部電極１２ｃを介して前記第１のコイル導体１４に接続させ、前記第４のコンデンサ電極２３を前記第３のコイル導体１７および第４のコイル導体１８に接続させ、前記第３のコンデンサ電極２２を前記第４の外部電極１２ｄを介して前記第４のコイル導体１８と接続させている。

上記構成において、第１〜第９の絶縁体層１３ａ〜１３ｉは、下からこの順に積層され、また、第２、第３、第５、第７、第８の絶縁体層１３ｂ、１３ｃ、１３ｅ、１３ｇ、１３ｈは、Ｃｕ−Ｚｎ系セラミック、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成され、他の絶縁体層はＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成されている。

なお、第２のコイル導体１５と第４の絶縁体層１３ｄの間に非磁性材料からなる絶縁体層を形成し、第３のコイル導体１７と第６の絶縁体層１３ｆの間に非磁性材料からなる絶縁体層を形成してもよい。

この構成により、各コイル導体１４、１５、１７、１８の上下面の少なくとも一方に位置する絶縁体層を非磁性材料で構成できるため、磁性材料によってコイルの周波数特性が受ける影響を低減でき、これにより、減衰極となる周波数の調整がより容易となる。

さらに、前記第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８は、それぞれ銀等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されている。そして、第１のコイル導体１４は第１の絶縁体層１３ａの上面、第２のコイル導体１５は第４の絶縁体層１３ｄの上面、第３のコイル導体１７は第５の絶縁体層１３ｅの上面、第４のコイル導体１８は第８の絶縁体層１３ｈの上面にそれぞれ形成されている。

ここで、上面視にて第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７の一部を略同じ位置に配置しかつ巻き方向も同一方向にし、第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７とを磁気結合させている。これにより、第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７とでコモンモードフィルタ部を構成し、コモンモードノイズを除去できるようにしている。

また、第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５とは、第２〜第４の絶縁体層１３ｂ〜１３ｄにそれぞれ形成された第１のビア電極２４を介して互いに接続され、第１のコイル１６が構成される。さらに、第３のコイル導体１７と第４のコイル導体１８とは、第６〜第８の絶縁体層１３ｆ〜１３ｈに形成された第２のビア電極２５を介して互いに接続され、第２のコイル１９が構成される。なお、第１のコイル１６および第２のコイル１９が差動線路となる。

ここで、第１のビア電極２４、第２のビア電極２５は、絶縁体層の所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。

なお、第１〜第９の絶縁体層１３ａ〜１３ｉの枚数は、図１に示された枚数に限られるものではない。また、第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８は、渦巻き状ではなく、螺旋状等であってもよい。

さらに、前記第１、第２のコンデンサ電極２０、２１は、第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５との間に配置され、第１のコンデンサ電極２０は第２の絶縁体層１３ｂの上面に、第２のコンデンサ電極２１は第１のコンデンサ電極２０の上方に位置する第３の絶縁体層１３ｃの上面に形成されている。そして、第１のコンデンサ電極２０と第２のコンデンサ電極２１は、互いに隣接し対向しているため、第１のコンデンサ電極２０と第２のコンデンサ電極２１とで第１のコンデンサ２６が構成される。

そしてさらに、第１のコンデンサ電極２０は第１のビア電極２４と接続、すなわち、第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５との接続部に接続され、第２のコンデンサ電極２１は第１のビア電極２４と接続されないように形成されている。また、第２のコンデンサ電極２１は第３の外部電極１２ｃを介して第１のコイル導体１４と接続されており、したがって、第１のコイル導体１４と第１のコンデンサ２６が並列に構成される。

そして、前記第３、第４のコンデンサ電極２２、２３は、第３のコイル導体１７と第４のコイル導体１８との間に配置され、第３のコンデンサ電極２２は第６の絶縁体層１３ｆの上面に、第４のコンデンサ電極２３は第３のコンデンサ電極２２の上方に位置する第７の絶縁体層１３ｇの上面に形成されている。また、第３のコンデンサ電極２２と第４のコンデンサ電極２３は、互いに隣接し対向しているため、第３のコンデンサ電極２２と第４のコンデンサ電極２３とで第２のコンデンサ２７が構成される。

そしてまた、第４のコンデンサ電極２３は第２のビア電極２５と接続、すなわち、第３のコイル導体１７と第５のコイル導体１８との接続部に接続され、第３のコンデンサ電極２２は第２のビア電極２５と接続されないように形成されている。また、第３のコンデンサ電極２２は第４の外部電極１２ｄを介して第４のコイル導体１８と接続されており、したがって、第４のコイル導体１８と第２のコンデンサ２７が並列に構成される。

この構成により、第１のコイル導体１４と第１のコンデンサ２６とで並列共振回路が形成され、この並列共振回路は、第３の外部電極１２ｃと第２のコイル導体１５との間に接続される。また、第４のコイル導体１８と第２のコンデンサ２７とで別の並列共振回路が形成され、この並列共振回路は、第４の外部電極１２ｄと第３のコイル導体１７との間に接続される。

さらに、第１のコイル導体１４は、その積層方向の上方に第１、第２のコンデンサ電極２０、２１が配置されているため、第２〜第４のコイル導体１５、１７、１８と磁気結合しておらず、同様に、第４のコイル導体１８は、その積層方向の下方に第３、第４のコンデンサ電極２２、２３が配置されているため、第１〜第３のコイル導体１４、１５、１７と磁気結合していない。

なお、このコンデンサ電極２０〜２３は、Ａｇ等の金属を印刷、めっき等することにより板状に形成する。なお、その形状は、板状ではなく、網目状や蛇行状等にしてもよい。

そして、上記した構成により、コモンモードノイズフィルタの積層体１１が形成される。また、この積層体１１の両側面には、第１〜第４の外部電極１２ａ〜１２ｄが設けられ、第１の外部電極１２ａは第２のコイル導体１５、第２の外部電極１２ｂは第３のコイル導体１７、第３の外部電極１２ｃは第１のコイル導体１４、第４の外部電極１２ｄは第４のコイル導体１８の各一端部とそれぞれ接続されている。

さらに、前記第１〜第４の外部電極１２ａ〜１２ｄは、積層体１１の端面に銀を印刷することにより形成され、またこれらの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、このニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。

図３は、上記した本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタの等価回路図である。

図３からも明らかなように、コモンモードフィルタ部を構成する第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７は、それぞれ第１のコイル導体１４、第４のコイル導体１８が直列に接続しており、また、この第１のコイル導体１４は第１のコンデンサ２６と並列に接続し、第４のコイル導体１８は第２のコンデンサ２７と並列に接続している。

また、本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタにおける第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８、第１〜第４のコンデンサ電極２０〜２３の積層方向の位置関係を図４に示す。

上記したように本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５との間に構成された第１、第２のコンデンサ電極２０、２１と、第３のコイル導体１７と第４のコイル導体１８との間に構成された第３、第４のコンデンサ電極２２、２３とを備え、第２のコイル導体１５と第３のコイル導体１７とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、第１のコンデンサ電極２０を第１のコイル導体１４と第２のコイル導体１５の接続部に接続させ、第２のコンデンサ電極２１を第１のコイル導体１４の他端に接続させ、第４のコンデンサ電極２３を第３のコイル導体１７と第４のコイル導体１８の接続部に接続させ、第３のコンデンサ電極２２を第４のコイル導体１８の他端に接続させているため、第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８間でそれぞれ生じる磁気結合を、第１〜第４のコンデンサ電極２０〜２３によって低減できるため、第２、第３のコイル導体１５、１７からなるコモンモードフィルタ部や第１のコイル導体１４、あるいは第４のコイル導体１８を含む並列共振回路の特性を独立して調整することができ、これにより、コモンモードノイズ、ディファレンシャルモードノイズの減衰特性の調整が可能となるため、減衰極となる周波数の調整を容易にすることができるという効果が得られるものである。

また、第１のコイル導体１４と第１、第２のコンデンサ電極２０、２１で並列共振回路部を形成し、第４のコイル導体１８と第３、第４のコンデンサ電極２２、２３で別の並列共振回路部を形成でき、これにより、コモンモードフィルタ部でコモンモードノイズを減衰させ、さらに、並列共振回路部では、同回路の並列共振周波数近傍でのコモンモードノイズの減衰だけでなく、ディファレンシャルモードの減衰を確保することができる。

図６に実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタのディファレンシャルモードおよびコモンモードの周波数特性を示している。本実施の形態においては、第１のコイル導体１４と第１のコンデンサ２６による並列共振回路、および第４のコイル導体１８と第２のコンデンサ２７による並列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯２ＧＨｚに設定できるように、第１、第４のコイル導体１４、１８および第１〜第４のコンデンサ電極２０〜２３の形状、大きさ、巻き数等を調整している。コモンモード減衰量の８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの減衰極は、第２のコイル導体１５および第３のコイル導体１７で形成されるコモンモードフィルタ部によるものであり、並列共振回路による減衰極は、２ＧＨｚにおいて、コモンモードのみならずディファレンシャルモードにおいても形成されているのが分かる。このように、携帯電話の通信周波数帯８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚにかけて広い周波数帯域においてコモンモード減衰量を確保することが可能であり、所定の周波数において、コモンモードのみならずディファレンシャルモードにおいても減衰量を確保することができる。

なお、上記した本発明の実施の形態１においては、第１のコンデンサ電極２０の上方に第２のコンデンサ電極２１を位置させ、第３のコンデンサ電極２２の上方に第４のコンデンサ電極２３を位置させていたが、図５に示すように、第１のコンデンサ電極２０の下方に第２のコンデンサ電極２１を位置させ、第３のコンデンサ電極２２の下方に第４のコンデンサ電極２３を位置させてもよい。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。

図７は本発明の実施の形態２におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図７に示すように、第３のコンデンサ電極２２と絶縁体層１３ｆを介して対向するように第５のコンデンサ電極２８を設け、この第５のコンデンサ電極２８を第３の外部電極１２ｃを介して第１のコイル導体１４と接続した点である。

このとき、第５のコンデンサ電極２８は、第３のコイル導体１７の上面に形成された非磁性材料からなる第１０の絶縁体層１３ｊの上面に形成されている。また、第５のコンデンサ電極２８と第２のビア電極２５とは接続されない。さらに、第３のコンデンサ電極２２と第５のコンデンサ電極２８は、互いに隣接し対向しているため、第３のコンデンサ２９が設けられる。

そして、等価回路は図８のようになり、第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８、第１〜第５のコンデンサ電極２０〜２３、２８の積層方向の位置関係は図９のようになる。すなわち、第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側において、第１のコイル１６と第２のコイル１９との間（差動線路間）に第３のコンデンサ電極２２と第５のコンデンサ電極２８からなる第３のコンデンサ２９が形成される。

ここで、本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、コモンモードフィルタ部（第２、第３のコイル導体１５、１７）に第１、第４のコイル導体１４、１８を直列接続しているため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスが上昇し、規定の範囲から外れる可能性があるが、この構成にすることにより、第３のコンデンサ電極２２と第５のコンデンサ電極２８間で新たに第３のコンデンサ２９が構成されることになるため、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを下げることができ、これにより、ディファレンシャルモードの特性インピーダンスを規定の範囲内に収めることができるため、差動伝送線路でのインピーダンス整合がとれ、差動信号の劣化を防ぐことができる。

なお、第３のコンデンサ電極２２ではなく、第４のコンデンサ電極２３を第５のコンデンサ電極２８と隣接させ対向させて第３のコンデンサ２９を形成してもよい。

また、上記した本発明の実施の形態２においては、第３のコンデンサ２９を、第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側に１つ設けたが、第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側に１つ設けてもよく、さらに両側に設けてもよい。そして、第３のコンデンサ２９を２つ並列に構成してもよい。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。

図１０は本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態３においては、上記した本発明の実施の形態１、２と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態３が上記した本発明の実施の形態２と相違する点は、図１０に示すように、第５のコンデンサ電極２８と第３の外部電極１２ｃとの間にインダクタ３０を形成した点である。すなわち、第３の外部電極１２ｃを介して第１のコイル導体１４と直接的に接続されるのは、第５のコンデンサ電極２８ではなくインダクタ３０となっている。さらに、第５のコンデンサ電極２８とインダクタ３０は、第３のビア電極３０ａを介して直列に接続されている。

このとき、インダクタ３０は、第５のコンデンサ電極２８の下方において、第３のコイル導体１７の上面に形成された非磁性材料からなる第１１の絶縁体層１３ｋの上面に形成されている。さらに、インダクタ３０と第２のビア電極２５とは接続されない。

この構成によれば、第５のコンデンサ電極２８を有する第３のコンデンサ２９とインダクタ３０とによって構成される直列共振回路を、差動線路間に設けることができるため、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できる。

なお、インダクタ３０は、図１０に示すような渦巻き状ではなく、螺旋状や蛇行状、直線状でもよい。

そして、等価回路は図１１のようになり、第１〜第４のコイル導体１４、１５、１７、１８、第１〜第４のコンデンサ電極２０〜２３、インダクタ３０の積層方向の位置関係は図１２のようになる。すなわち、第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側に、第３のコンデンサ２９およびインダクタ３０からなる直列共振回路が形成される。

図１３に、本発明の実施の形態３におけるコモンモードノイズフィルタにおけるコモンモードおよびディファレンシャルモードの周波数特性を示す。本実施の形態においては、第１のコイル導体１４と第１のコンデンサ２６による並列共振回路、および第４のコイル導体１８と第２のコンデンサ２７による別の並列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯２ＧＨｚに設定し、インダクタ３０と第３のコンデンサ２９で形成される直列共振回路の共振周波数を携帯電話の主要通信周波数帯８００ＭＨｚに設定している。図１３から明らかなように、２ＧＨｚ帯でのコモンモードおよびディファレンシャルモード減衰に加えて、８００ＭＨｚ帯でもディファレンシャルモードにおいて減衰量が確保されており、コモンモードおよびディファレンシャルモードにおいても優れたノイズ除去能力を発揮するという効果を得られる。

また、上記した本発明の実施の形態３においては、第３のコンデンサ２９およびインダクタ３０によって構成される直列共振回路を、第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側に１つ設けたが、第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側に１つ設けてもよく、第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側と第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側の両側に１つずつ計２つ設けてもよい。

このように、両側に直列共振回路を形成した場合、その２つの直列共振回路の共振周波数が異なるようにすれば、ディファレンシャルモードノイズの減衰極が２つでき、広周波帯でのディファレンシャルモードノイズの除去が可能となる。

さらに、直列共振回路を第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側、または第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側のうち片側に形成し、別のコンデンサ部を他方の片側に形成してもよい。

そして、直列共振回路を第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側、または第３、第４の外部電極１２ｃ、１２ｄ側のうち片側において、並列になるように２つ形成してもよい。

このとき、２つの直列共振回路の共振周波数が同じ場合、コモンモードノイズの減衰極の深さが大きくなる。

なお、インダクタ３０と第５のコンデンサ電極２８を同一層に形成してもよい。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。

図１４は本発明の実施の形態４におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態４においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態４が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図１４に示すように、第１の外部電極１２ａを介して第２のコイル導体１５と接続された第５のコイル導体３１を形成し、この第５のコイル導体３１を第３のコイル導体１７と隣接し対向するように配置して第４のコンデンサ３２を形成した点である。

このとき、第５のコイル導体３１は、第３のコイル導体１７の上面に形成された非磁性材料からなる第１０の絶縁体層１３ｊの上面に形成されている。また、第５のコイル導体３１は、他方の端部がオープンとなっており、さらに、第２のビア電極２５とは接続されない。

そして、等価回路は図１５のようになり、第１〜第５のコイル導体１４、１５、１７、１８、３１、第１〜第４のコンデンサ電極２０〜２３の積層方向の位置関係は図１６のようになり、インダクタ部となる第５のコイル導体３１と第３のコイル導体１７の間で浮遊容量が発生し、これによって第４のコンデンサ３２が形成される。すなわち、第１、第２の外部電極１２ａ、１２ｂ側に、第５のコイル導体３１からなるインダクタ部と、このインダクタ部となる第５のコイル導体３１との間の浮遊容量による第４のコンデンサ３２とからなる直列共振回路が形成される。

この構成によれば、第５のコイル導体３１でインダクタ部と浮遊容量を発生させる電極を兼用できるため、直列共振回路を差動信号間に設ける際の積層数を減らすことができる。

さらに、この直列共振回路を特定の周波数で共振するように調整すれば、ディファレンシャルモードノイズにおける特定の周波数で減衰極を形成できる。

また、上記した本発明の実施の形態４においては、第５のコイル導体３１からなるインダクタ部と、この第５のコイル導体３１と第３のコイル導体１７との間の浮遊容量によって形成される第４のコンデンサ３２とからなる直列共振回路を１つ形成したが、直列共振回路を２つ形成して並列になる構成としてもよい。すなわち、第６のコイル導体を別途設け、第２のコイル導体１５の下方に対向させて配置し、第６のコイル導体の一端を第２の外部電極１２ｂと接続し、第６のコイル導体の他端はオープン端としておくことで実現される。これにより、差動線路間に２つの直列共振回路が接続され、同じ共振周波数を設定すれば、共振深さが大きくなり、ディファレンシャルモードの減衰量を大きく取れるため、ノイズ除去性能が向上する。

さらに、上記した本発明の実施の形態１〜４においては、コモンモードフィルタ部を１つ設けたものについて説明したが、２つ以上設けてアレイタイプとしてもよい。

そして、コモンモードフィルタ部は、第２、第３のコイル導体１５、１７の２層で構成したが、３層以上で構成してもよい。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、減衰極となる周波数の調整が容易にな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。

１１積層体
１２ａ〜１２ｄ第１〜第４の外部電極
１３ａ〜１３ｉ第１〜第９の絶縁体層
１４第１のコイル導体
１５第２のコイル導体
１６第１のコイル
１７第３のコイル導体
１８第４のコイル導体
１９第２のコイル
２０〜２３、２８第１〜第５のコンデンサ電極
２９第３のコンデンサ
３０インダクタ
３１第５のコイル導体

Claims

積層体と、前記積層体の表面に形成された第１〜第４の外部電極と、前記積層体を構成し上下方向に積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層に形成された第１のコイル導体および第２のコイル導体からなる第１のコイルと、前記絶縁体層に形成された第３のコイル導体および第４のコイル導体からなる第２のコイルと、前記第１のコイル導体と第２のコイル導体との間に構成された第１、第２のコンデンサ電極と、前記第３のコイル導体と第４のコイル導体との間に構成された第３、第４のコンデンサ電極とを備え、前記第１のコイル導体、第２のコイル導体、第３のコイル導体、第４のコイル導体の順に積層するとともに、前記第２のコイル導体と第３のコイル導体とを対向させて磁気結合させコモンモードフィルタ部を形成し、前記第１、第２のコンデンサ電極のうち一方を前記第１のコイル導体と第２のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第１のコイル導体の他端に接続させ、前記第３、第４のコンデンサ電極のうち一方を前記第３のコイル導体と第４のコイル導体の接続部に接続させ、他方を前記第４のコイル導体の他端に接続させたコモンモードノイズフィルタ。
第３、第４のコンデンサ電極の少なくとも一方と対向するように第５のコンデンサ電極を設け、この第５のコンデンサ電極を第１のコイル導体と接続した請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
第５のコンデンサ電極と第３の外部電極との間にインダクタを形成した請求項２記載のコモンモードノイズフィルタ。
第２のコイル導体に接続された第５のコイル導体を形成し、この第５のコイル導体を第３のコイル導体に対向するように配置した請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。
第１〜第４のコイル導体の上下面の少なくとも一方に位置する絶縁体層を非磁性材料で構成した請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。