JP2006261585A - Common mode choke coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コモンモードチョークコイルに関するものである。 The present invention relates to a common mode choke coil.
従来のコモンモードチョークコイルの一種として、例えば特許文献1に記載されているように、一対の磁性体基板と、この磁性体基板の間に挟まれた積層体とを備えるものが知られている。このコモンモードチョークコイルでは、積層体は、絶縁体層、コイル導体、及び引き出し電極を有している。
上述したようなコモンモードチョークコイルをケーブル等のインターフェイスに挿入すると、コモンモードチョークコイルはコモンモードフィルタとして機能して、データ伝送時に発生するノイズを軽減させる。 When the above-described common mode choke coil is inserted into an interface such as a cable, the common mode choke coil functions as a common mode filter and reduces noise generated during data transmission.
ところで、近年、データ伝送の高速化が強く求められている。データ伝送の高速化を実現する一つの方法としては、データ伝送時の周波数である伝送周波数を高周波(例えば800MHz)にする方法が挙げられる。この方法を用いる場合には、伝送周波数が高周波であっても正常に動作するコモンモードチョークコイル、すなわち、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルが必要となる。 In recent years, there has been a strong demand for higher speed data transmission. One method for realizing high-speed data transmission is a method of setting a transmission frequency, which is a frequency at the time of data transmission, to a high frequency (for example, 800 MHz). When this method is used, a common mode choke coil that operates normally even when the transmission frequency is high, that is, a common mode choke coil with good high frequency characteristics is required.
そこで、本発明は、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a common mode choke coil having good high frequency characteristics.
従来から、コモンモードチョークコイルを所望の伝送周波数で正常に動作させたい場合には、ディファレンシャルモードノイズに対するカットオフ周波数が所望の周波数の約3〜5倍の値となるようにコモンモードチョークコイルを製造すればよいことが知られている。この場合のカットオフ周波数とは、コモンモードチョークコイルをコモンモードフィルタとして用いた際のカットオフ周波数である。例えば、伝送周波数が800MHzのときに、コモンモードチョークコイルを正常に動作させたい場合には、カットオフ周波数を約2.4〜4GHzとする必要がある。つまり、コモンモードチョークコイルの高周波特性を向上させたいのであれば、カットオフ周波数をより高周波にしなければならない。 Conventionally, when it is desired to operate the common mode choke coil normally at a desired transmission frequency, the common mode choke coil is set so that the cutoff frequency for the differential mode noise is about 3 to 5 times the desired frequency. It is known that it may be manufactured. The cutoff frequency in this case is a cutoff frequency when a common mode choke coil is used as a common mode filter. For example, when the common mode choke coil is to operate normally when the transmission frequency is 800 MHz, the cut-off frequency needs to be about 2.4 to 4 GHz. That is, if it is desired to improve the high frequency characteristics of the common mode choke coil, the cutoff frequency must be made higher.
そこで、発明者らは、カットオフ周波数をより高周波とすべく鋭意検討を行った。その結果、カットオフ周波数と、コモンモードチョークコイルが備えるコイルの幅及び長さと、の間に相関関係を見出し、本発明を完成した。 Therefore, the inventors have intensively studied to make the cutoff frequency higher. As a result, a correlation was found between the cut-off frequency and the width and length of the coil included in the common mode choke coil, and the present invention was completed.
すなわち、本発明に係るコモンモードチョークコイルは、第1及び第2のコイル導体を備え、第1及び第2のコイル導体を互いに磁気結合させることによりコモンモードノイズを除去するコモンモードチョークコイルであって、第1及び第2のコイル導体のうち少なくとも一方のコイル導体の幅W及び全長Lが、ディファレンシャルモードノイズに対するカットオフ周波数をfc(MHz)としたときに、
√(L/W)<(7.6651−fc)/0.1385
で表される関係式を満たすことを特徴とする。
That is, a common mode choke coil according to the present invention is a common mode choke coil that includes first and second coil conductors and removes common mode noise by magnetically coupling the first and second coil conductors to each other. When the width W and the total length L of at least one of the first and second coil conductors is fc (MHz) as the cutoff frequency for differential mode noise,
√ (L / W) <(7.6651-fc) /0.1385
It is characterized by satisfy | filling the relational expression represented by these.
第1及び第2のコイル導体のうち少なくとも一方が、上記関係式を満足させるL及びWを有することで、カットオフ周波数fcを高周波にすることができる。カットオフ周波数fcを高周波とした場合には、コモンモードチョークコイルの正常動作可能な伝送周波数を高くすることが可能となる。よって、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルを得ることができる。 Since at least one of the first and second coil conductors has L and W satisfying the above relational expression, the cut-off frequency fc can be increased. When the cut-off frequency fc is set to a high frequency, the transmission frequency at which the common mode choke coil can operate normally can be increased. Therefore, a common mode choke coil with good high frequency characteristics can be obtained.
また、第1及び第2のコイル導体は、直線部と、当該直線部と直線部とをつなぐ屈曲部と、からなるスパイラルの形状を呈しており、第1及び第2のコイル導体のうち関係式を満たすコイル導体は、少なくとも一部の屈曲部が湾曲していることが好ましい。この場合、屈曲部を湾曲させて曲線とすることで、屈曲部を直線と直線とで形成した場合に比べて、コイル導体の長さを短くすることができる。コイル導体の長さを短くすることによって、先に述べた関係式から、カットオフ周波数fcを高周波とすることができる。その結果、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルを得ることができる。 Further, the first and second coil conductors have a spiral shape including a straight portion and a bent portion connecting the straight portion and the straight portion, and the relationship among the first and second coil conductors. It is preferable that at least a part of the bent portion of the coil conductor satisfying the equation is curved. In this case, the length of the coil conductor can be shortened by curving the bent portion into a curved line as compared with the case where the bent portion is formed by a straight line and a straight line. By shortening the length of the coil conductor, the cut-off frequency fc can be increased from the relational expression described above. As a result, a common mode choke coil having good high frequency characteristics can be obtained.
また、第1及び第2のコイル導体は、曲線からなるスパイラルの形状を呈していることが好ましい。このような形状とすることで、直線を折り曲げてなるスパイラルの形状と比べて、第1及び第2のコイル導体の長さを確実に短くすることができる。よって、カットオフ周波数fcをより高い周波数とすることができる。その結果、より一層高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルを得ることができる。 Moreover, it is preferable that the 1st and 2nd coil conductor is exhibiting the spiral shape which consists of a curve. By setting it as such a shape, the length of the 1st and 2nd coil conductor can be reliably shortened compared with the shape of the spiral formed by bending a straight line. Therefore, the cut-off frequency fc can be set to a higher frequency. As a result, a common mode choke coil with better high frequency characteristics can be obtained.
本発明によれば、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the common mode choke coil with a favorable high frequency characteristic can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
本発明の第1の実施形態に係るコモンモードチョークコイルについて図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係るコモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。図3(a)は、本発明の第1の実施形態に係るコモンモードチョークコイルが備える第1のコイル導体を示す上面図である。図3(b)は、本発明の第1の実施形態に係るコモンモードチョークコイルが備える第2のコイル導体を示す上面図である。 A common mode choke coil according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a common mode choke coil according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the common mode choke coil according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a top view showing a first coil conductor provided in the common mode choke coil according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3B is a top view showing a second coil conductor provided in the common mode choke coil according to the first embodiment of the present invention.
図1に示されるように、コモンモードチョークコイルCCは、薄膜タイプのコモンモードチョークコイルであって、直方体の形状を呈している。コモンモードチョークコイルCCは、端子電極1と素子2とを備えている。端子電極1は、素子2の側面に設けられている。素子2は、一対の磁性体として第1磁性基板MB1及び第2磁性基板MB2を有すると共に、層構造体LSを有している。以下、素子2の構成について説明する。
As shown in FIG. 1, the common mode choke coil CC is a thin film type common mode choke coil and has a rectangular parallelepiped shape. The common mode choke coil CC includes a
第1磁性基板MB1及び第2磁性基板MB2は、焼結フェライト、複合フェライト(粉状のフェライトを含有した樹脂)等の磁性材料から成る基板である。 The first magnetic substrate MB1 and the second magnetic substrate MB2 are substrates made of a magnetic material such as sintered ferrite or composite ferrite (resin containing powdered ferrite).
層構造体LSは、図2に示されるように、第1絶縁層3、第1の引き出し部5、第2絶縁層7、第1のコイル導体9、第3絶縁層11、第2のコイル導体13、第4絶縁層15、第2の引き出し部17、第5絶縁層19、及び接着層21を含んでいる。
As shown in FIG. 2, the layer structure LS includes a first
第1絶縁層3は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料から成る。この第1絶縁層3は、第1磁性基板MB1の凹凸を緩和し、第1の引き出し部5等の導体との密着性を向上させる役割を果たす。第1絶縁層3には、第1の引き出し部5の端部を露出させるための切り欠きが設けられている。このような第1絶縁層3は、以下のようにして形成される。まず、第1磁性基板MB1上に上記樹脂材料を塗布する。樹脂材料の塗布としては、スピンコート法、ディップ法、スプレー法等がある。そして、塗布した樹脂材料を露光、現像し、所定の位置に切り欠き等を形成した状態で硬化させる。
The first insulating
第1絶縁層3上には、第1の引き出し部5が形成されている。第1の引き出し部5の一端は、第1のコイル導体9のスパイラルの内側の端部9aに電気的に接続されている。第1の引き出し部5の他端は露出している。
A first lead portion 5 is formed on the first insulating
第2絶縁層7は、第1絶縁層3と同様に、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料からなる。第2絶縁層7には、第1のコイル導体9の端部を露出させるための切り欠きが設けられている。第2絶縁層7は、第1絶縁層3と同様の手法により、第1絶縁層3及び第1の引き出し部5上に形成される。
Similar to the first
第2絶縁層7上には、第1のコイル導体9が形成されている。第1のコイル導体9は、導電性を有する金属材料(例えば、Cu等)を含んでいる。図3(a)に示されるように、第1のコイル導体9は、直線部90と屈曲部91とからなるスパイラルの形状を呈している。屈曲部分91は、直線部90と直線部90とをつなぐ部分である。この屈曲部91は湾曲しており、曲線となっている。第1のコイル導体9のスパイラルの外側の端部9bは露出している。
A first coil conductor 9 is formed on the second
第1のコイル導体9は、以下のようにして形成される。まず、第2絶縁層7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1のコイル導体9のパターンを形成する。なお、下地導体膜を形成した後にレジスト膜を形成し、当該レジスト膜にフォトリソグラフィー法により第1のコイル導体9のパターンに相当する型を形成し、型内に導電性金属材料を電気めっきにより成長させて第1のコイル導体9を形成してもよい。もちろん、型として用いたレジスト膜と、露出している下地導体膜とは、除去する。
The first coil conductor 9 is formed as follows. First, a conductive thin film is formed on the second insulating
第2絶縁層7には、第2絶縁層7上に形成される第1のコイル導体9を第1絶縁層3上に形成される第1の引き出し部5に接触させて電気的に接続するためのコンタクトホールが形成されている。
A first coil conductor 9 formed on the second insulating
第3絶縁層11は、第1,2絶縁層3,7と同様に、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料からなる。第3絶縁層11には、第2のコイル導体13の端部を露出させるための切り欠きが設けられている。第3絶縁層11は、第1絶縁層3と同様の手法により、第2絶縁層7、第1のコイル導体9上に形成される。
Similar to the first, second and third insulating
第3絶縁層11上には、第2のコイル導体13が形成されている。第2のコイル導体13は、導電性を有する金属材料(例えば、Cu等)を含んでいる。この第2のコイル導体13は、第1のコイル導体9とほぼ同じインダクタンス値を有しており、第1のコイル導体9よりも僅かに全長が長い。図3(b)に示されるように、第2のコイル導体13は、直線部130と屈曲部131とからなるスパイラルの形状を呈している。屈曲部分131は、直線部130と直線部130とをつなぐ部分である。この屈曲部131は湾曲しており、曲線となっている。第2のコイル導体13のスパイラルの外側の端部13bは露出している。第2のコイル導体13は、第1のコイル導体9と同様の手法により、形成される。
A
第3絶縁層11には、第3絶縁層11上に形成される第2のコイル導体13を第4絶縁層15上に形成される第2の引き出し部17に接触させて電気的に接続するためのコンタクトホールが形成されている。
The third insulating
第4絶縁層15は、第1〜第3絶縁層3,7,11と同様に、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料からなる。第4絶縁層15には、第2の引き出し部17の端部を露出させるための切り欠きが設けられている。第4絶縁層15は、第1絶縁層3と同様の手法により、第3絶縁層11、第2のコイル導体13上に形成される。
The 4th insulating
第4絶縁層15上には、第2の引き出し部17が形成されている。第2の引き出し部17の一端は、第2のコイル導体13のスパイラルの内側の端部13aに電気的に接続されている。第2の引き出し部17の他端は露出している。
A
第4絶縁層15には、第3絶縁層11上に形成される第2のコイル導体13を第4絶縁層15上に形成される第2の引き出し部17に接触させて電気的に接続するためのコンタクトホールが形成されている。
A
第5絶縁層19は、第1〜第4絶縁層3,7,11,15と同様に、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料からなる。第5絶縁層19は、第1絶縁層3と同様の手法により、第4絶縁層15及び第2の引き出し部17上に形成される。
The 5th insulating
接着層21は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の接着剤により構成される。接着層21は、第5絶縁層19上に形成され、第2磁性基板MB2と第5絶縁層19とを接合させる。
The
第1絶縁層3には、第1,2のコイル導体9,13の端部9b,13b、及び第2の引き出し部17の端部に対応する位置に切り欠きが形成されており、当該切り欠きには各端部に電気的に接続される導体23が設けられている。第2絶縁層7には、第2のコイル導体13の端部13b、及び第1,2の引き出し部5,17の端部に対応する位置に切り欠きが形成されており、当該切り欠きには各端部に電気的に接続される導体25が設けられている。第3絶縁層11には、第1のコイル導体9の端部9b、及び第1,2の引き出し部5,17の端部に対応する位置に切り欠きが形成されており、当該切り欠きには各端部に電気的に接続される導体27が設けられている。第4絶縁層15には、第1,2のコイル導体9,13の端部9b,13b、及び第1の引き出し部5の端部に対応する位置に切り欠きが形成されており、当該切り欠きには各端部に電気的に接続される導体29が設けられている。
The first insulating
第1,2のコイル導体9,13、及び第1,2の引き出し部5,17は、それぞれが対応する端子電極1に接触して電気的に接続されている。端子電極1は、マスクスパッタ法によりCr/Cu膜又はTi/Cu膜を成膜した後に、Ni/Snを用いて電気めっきを施すことにより形成される。
The first and
上述した構成のコモンモードチョークコイルCCでは、第1のコイル導体9と第2のコイル導体13とは、第3絶縁層11を介して積層されている。これにより、第1のコイル導体9と第2のコイル導体13とが互いに磁気結合することとなる。
In the common mode choke coil CC having the above-described configuration, the first coil conductor 9 and the
第1のコイル導体9及び第2のコイル導体13のうち、全長が短い方、すなわち第1のコイル導体9では、導体幅(幅)W及び全長(長さ)Lが以下の関係式を満たす。
√(L/W)<(7.6651−fc)/0.1385 ・・・(1)
Of the first coil conductor 9 and the
√ (L / W) <(7.6651-fc) /0.1385 ... (1)
ここで、第1のコイル導体9の全長Lは、図3(a)に示される第1のコイル導体9のスパイラルの内側の端部9aからスパイラルの外側の端部9bまでの長さを指す。
Here, the total length L of the first coil conductor 9 indicates the length from the
なお、本実施形態では、第1のコイル導体9が式(1)を満たすとしたが、第2のコイル導体9の導体幅W2及び全長L2が以下の関係式を満たすとしてもよい。以下の関係式は、式(1)のWを第2のコイル導体9の導体幅W2に置き換え、Lを第2のコイル導体13の全長L2に置き換えたものである。第2のコイル導体13の全長L2は、図3(b)に示される第2のコイル導体13のスパイラルの内側の端部13aからスパイラルの外側の端部13bまでの長さを指す。
√(L2/W2)<(7.6651−fc)/0.1385 ・・・(2)
In the present embodiment, the first coil conductor 9 satisfies the expression (1), but the conductor width W2 and the total length L2 of the second coil conductor 9 may satisfy the following relational expression. In the following relational expression, W in the expression (1) is replaced with the conductor width W2 of the second coil conductor 9, and L is replaced with the full length L2 of the
√ (L2 / W2) <(7.6651-fc) /0.1385 ... (2)
ここで、上述した式(1)の根拠について説明する。上述した式(1)は、コモンモードチョークコイルCCと同様の構成を有するコモンモードチョークコイルCC1を評価した結果に基づいて得られたものである。図4は、コモンモードチョークコイルCC1を示す分解斜視図である。図5は、コモンモードチョークコイルCC1が備える第3のコイル導体30を示す上面図である。
Here, the basis of the above-described formula (1) will be described. Formula (1) mentioned above is obtained based on the result of evaluating the common mode choke coil CC1 having the same configuration as the common mode choke coil CC. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the common mode choke coil CC1. FIG. 5 is a top view showing the
図4に示されるように、コモンモードチョークコイルCC1は、第1磁性基板MB3、第2磁性基板MB4、第1絶縁層33、第1の引き出し部35、第2絶縁層37、第3絶縁層41、第4絶縁層45、第2の引き出し部47、第5絶縁層49、及び接着層51を備えている。これらは、コモンモードチョークコイルCCの第1磁性基板MB1、第2磁性基板MB2、第1絶縁層3、第1の引き出し部5、第2絶縁層7、第3絶縁層11、第4絶縁層15、第2の引き出し部17、第5絶縁層19、及び接着層21と同様である。また、コモンモードチョークコイルCC1は第3のコイル導体30を備えており、この第3のコイル導体30はコモンモードチョークコイルCCの第1のコイル導体9に相当する。コモンモードチョークコイルCC1は第4のコイル導体40を備えており、この第4のコイル導体40はコモンモードチョークコイルCCの第2のコイル導体13に相当する。第4のコイル導体40は、第3のコイル導体30とほぼ同じインダクタンス値を有しているが、第3のコイル導体30よりも僅かに全長が長い。
As shown in FIG. 4, the common mode choke coil CC1 includes the first magnetic substrate MB3, the second magnetic substrate MB4, the first insulating
第3のコイル導体30は、導体幅W1及び全長L1を有している。ここで、全長L1は、図5に示される第3のコイル導体30のスパイラルの内側の端部30aからスパイラルの外側の端部30bまでの長さを指す。この導体幅W1及び全長L1を変化させたときの、コモンモードチョークコイルCCのディファレンシャルモードノイズに対する減衰特性を調べた。その結果を図6に示す。曲線G1は、√(L1/W1)の値を30.2としたときのグラフであって、カットオフ周波数は約3.2GHzであった。曲線G2は、√(L1/W1)の値を23.2としたときのグラフであって、カットオフ周波数は約4.9GHzであった。このようにして、√(L1/W1)の値を種々変化させて、カットオフ周波数が高周波となるときの√(L1/W1)の値を調べた。図7はその結果を示すグラフである。
The
図7の直線G3に示されるように、カットオフ周波数fcが約2〜5MHzと高周波であるときには、第3のコイル導体30の導体幅W1及び全長L1と、カットオフ周波数fcとは、以下の関係式を満たすことがわかった。
√(L1/W1)<(7.6651−fc)/0.1385 ・・・(3)
As shown by the straight line G3 in FIG. 7, when the cut-off frequency fc is as high as about 2 to 5 MHz, the conductor width W1 and the total length L1 of the
√ (L1 / W1) <(7.6651-fc) /0.1385 ... (3)
コモンモードチョークコイルCCとコモンモードチョークコイルCC1とは同じ構成を有している。よって、式(3)から、コモンモードチョークコイルCCにおいても、第1のコイル導体9の導体幅W及び全長Lとカットオフ周波数fcとが上記の式(1)を満たすとき、高いカットオフ周波数fcを得られることが明らかとなった。 The common mode choke coil CC and the common mode choke coil CC1 have the same configuration. Therefore, from the formula (3), even in the common mode choke coil CC, when the conductor width W and the total length L of the first coil conductor 9 and the cutoff frequency fc satisfy the above formula (1), a high cutoff frequency is obtained. It became clear that fc could be obtained.
コモンモードチョークコイルを高周波で動作させる場合、カットオフ周波数は伝送周波数の約3倍以上の値が必要であるといわれている。しかしながら、サンプルのバラつき等を考えると、カットオフ周波数を伝送周波数の約5倍以上の値とすることが望ましい。例えば、伝送周波数が約800MHzであるならば、望ましいカットオフ周波数は約4GHz以上となる。上述の式(1)によれば、カットオフ周波数fcを4GHz以上とするためには、第1のコイル導体9の導体幅W及び全長Lは
√(L/W)<26.5・・・(4)
の関係を満たせばよいことがわかる。
When the common mode choke coil is operated at a high frequency, it is said that the cut-off frequency needs to be about three times the transmission frequency or more. However, considering sample variations, it is desirable to set the cut-off frequency to a value that is about five times or more the transmission frequency. For example, if the transmission frequency is about 800 MHz, the desired cutoff frequency is about 4 GHz or more. According to the above equation (1), in order to set the cutoff frequency fc to 4 GHz or more, the conductor width W and the total length L of the first coil conductor 9 are √ (L / W) <26.5. (4)
It can be seen that this relationship should be satisfied.
次に、第1のコイル導体9の屈曲部91を湾曲させた根拠について説明する。これは、コモンモードチョークコイルCC1を評価した結果に基づいて得られたものである。図7及び式(3)に示されるように、コモンモードチョークコイルCC1では、√(L1/W1)の値が小さいほど、カットオフ周波数の値が大きくなる。√(L1/W1)の値を小さくするには、L1を変えずにW1を大きくする、もしくはW1を変えずにL1を短くする、の2通りの方法が考えられる。
Next, the grounds for bending the
まず、L1を変えずにW1を大きくする方法を検討する。L1を変えずにW1を大きくすると、それに伴って第3のコイル導体30が大きくなる。第3のコイル導体30が大きくなると、第3のコイル導体30が形成される絶縁層も大きくしなければならない。その結果、コモンモードチョークコイルCC1のサイズを大きくする必要が生じる。コモンモードチョークコイルCC1のサイズは小さいことが好ましいため、L1を変えずにW1を大きくする方法は、有効ではない。
First, a method of increasing W1 without changing L1 will be examined. If W1 is increased without changing L1, the
次に、W1を変えずにL1を短くする方法を検討する。L1を短くする方法の一つに、巻き数を減らすことが考えられる。しかしながら、巻き数を減らすと、コモンモードインピーダンスが減少してしまう。そのため、巻き数を減らすことでL1を短くする方法は有効ではない。 Next, a method for shortening L1 without changing W1 will be considered. One way to shorten L1 is to reduce the number of turns. However, reducing the number of turns reduces the common mode impedance. Therefore, a method of shortening L1 by reducing the number of turns is not effective.
そこで、図5に示されるように、巻き数を変えずに、第3のコイル導体30の屈曲部31を湾曲させ、曲線とした。屈曲部31を曲線で形成することにより、直線と直線とで形成した場合と比べて、屈曲部の長さを短くすることができる。よって、第3のコイル導体30の全長L1を短くすることが可能となり、コモンモードチョークコイルCC1において高いカットオフ周波数fcを得ることができる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
コモンモードチョークコイルCCとコモンモードチョークコイルCC1とは同じ構成を有している。よって、コモンモードチョークコイルCCにおいても、第1のコイル導体9の屈曲部91を湾曲させることで、コモンモードチョークコイルCCのサイズを大きくすることなく、高いカットオフ周波数fcを得られることが明らかとなった。
The common mode choke coil CC and the common mode choke coil CC1 have the same configuration. Therefore, it is clear that even in the common mode choke coil CC, by bending the
以上のように、本実施形態においては、第1のコイル導体9の全長Lを短くして上記関係式(1)を満足させることにより、カットオフ周波数fcを高周波にすることができる。カットオフ周波数fcを高周波にすることができるため、コモンモードチョークコイルCCの正常動作可能な伝送周波数を高くすることが可能となる。よって、高周波特性が良好なコモンモードチョークコイルCCを得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the cut-off frequency fc can be increased by shortening the total length L of the first coil conductor 9 to satisfy the relational expression (1). Since the cut-off frequency fc can be increased, the transmission frequency at which the common mode choke coil CC can operate normally can be increased. Therefore, a common mode choke coil CC with good high frequency characteristics can be obtained.
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係るコモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。図9(a)は、本発明の第2の実施形態に係るコモンモードチョークコイルが備える第5のコイル導体を示す上面図である。図9(b)は、本発明の第2の実施形態に係るコモンモードチョークコイルが備える第6のコイル導体を示す上面図である。 Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is an exploded perspective view showing a common mode choke coil according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9A is a top view showing a fifth coil conductor provided in the common mode choke coil according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9B is a top view showing a sixth coil conductor provided in the common mode choke coil according to the second embodiment of the present invention.
図8に示されるように、コモンモードチョークコイルCC2は、第1磁性基板MB5、第2磁性基板MB6、第1絶縁層93、第1の引き出し部95、第2絶縁層97、第3絶縁層101、第4絶縁層105、第2の引き出し部107、第5絶縁層109、及び接着層111を備えている。これらは、コモンモードチョークコイルCCの第1磁性基板MB1、第2磁性基板MB2、第1絶縁層3、第1の引き出し部5、第2絶縁層7、第3絶縁層11、第4絶縁層15、第2の引き出し部17、第5絶縁層19、及び接着層21と同様の構成である。また、コモンモードチョークコイルCC2は、第5,6のコイル導体50,60を備えている。第5,6のコイル導体50,60は、先に述べたコモンモードチョークコイルCCの第1,2のコイル導体9,13に相当する。第5,6のコイル導体50,60と第1,2のコイル導体9,13とは、形状が異なっている。
As shown in FIG. 8, the common mode choke coil CC2 includes the first magnetic substrate MB5, the second magnetic substrate MB6, the first insulating
図9(a)に示されるように、第5のコイル導体50は、曲線で形成されている。図9(b)に示されるように、第6のコイル導体60は、曲線で形成されている。第6のコイル導体60は、第5のコイル導体50とほぼ同じインダクタンス値を有しており、第5のコイル導体50よりも僅かに全長が長い。このようなコモンモードチョークコイルCC2において、第5,6のコイル導体50,60のうち、全長が短いほう、すなわち第5のコイル導体50の導体幅W5及び全長L5と、ディファレンシャルモードノイズに対するカットオフ周波数fcとは、以下の関係式を満たす。以下の関係式は、上述した式(1)のWを第5のコイル導体50の導体幅W5に置き換え、Lを第5のコイル導体50の全長L5に置き換えたものである。第5のコイル導体50の全長L5は、第5のコイル導体50のスパイラルの内側の端部50aからスパイラルの外側の端部50bまでの長さを指す。
√(L5/W5)<(7.6651−fc)/0.1385 ・・・(4)
As shown in FIG. 9A, the
√ (L5 / W5) <(7.6651-fc) /0.1385 ... (4)
なお、本実施形態では、第5のコイル導体50が式(4)を満たすとしたが、第6のコイル導体60の導体幅W6及び全長L6が以下の関係式を満たすとしてもよい。以下の関係式は、式(4)のW5を第6のコイル導体60の導体幅W6に置き換え、L5を第6のコイル導体60の全長L6に置き換えたものである。第6のコイル導体60の全長L6は、図9(b)に示される第6のコイル導体60のスパイラルの内側の端部60aからスパイラルの外側の端部60bまでの長さを指す。
√(L6/W6)<(7.6651−fc)/0.1385 ・・・(5)
In the present embodiment, the
√ (L6 / W6) <(7.6651-fc) /0.1385 ... (5)
第5のコイル導体50に対して、図10に示されるように、直線のみで形成された第7のコイル導体70を考える。第7のコイル導体70の導体幅W7は、第5のコイル導体50の導体幅W5と同じ値である。第7のコイル導体70の横方向の長さX7は、コモンモードチョークコイルCC2の、積層方向に垂直な横方向の長さX5と同じ値である。第7のコイル導体70の縦方向の長さY7は、コモンモードチョークコイルCC2の、積層方向に垂直な縦方向の長さY5と同じ値である。この第7のコイル導体70の全長(一端70aから他端70bまでの長さ)が10.3mmであるとき、第5のコイル導体50の全長L5は8.6mmとなる。つまり、コイル導体の全長が約17%短くなる。コイル導体の全長が約17%短くなると、第5のコイル導体50を用いたコモンモードチョークコイルCC2のカットオフ周波数は、第7のコイル導体70を用いたコモンモードチョークコイルのカットオフ周波数と比べて、約5〜10%大きくなる。このように、曲線で形成された第5のコイル導体50を用いることによって、カットオフ周波数をより高周波とすることができる。
For the
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not necessarily limited to these embodiments.
本実施形態においては、第1のコイル導体の屈曲部が湾曲して曲線となっているとしたが、屈曲部以外の部分も曲線となっているとしてもよい。この場合には、第1のコイル導体の全長の50%以上が曲線となっていることが好ましい。このようにすれば、第1のコイル導体をより短くすることが可能となり、その結果カットオフ周波数を更に高周波とすることができる。なお、第1のコイル導体が全長にわたって曲線となっているものが、上述した第5のコイル導体に相当する。 In the present embodiment, the bent portion of the first coil conductor is curved and curved, but portions other than the bent portion may also be curved. In this case, it is preferable that 50% or more of the total length of the first coil conductor is a curve. In this way, the first coil conductor can be made shorter, and as a result, the cut-off frequency can be further increased. The first coil conductor that is curved over the entire length corresponds to the fifth coil conductor described above.
また、本実施形態においては、第1のコイル導体の屈曲部全てを湾曲しているとしたが、第1のコイル導体の屈曲部のうち、一部の屈曲部だけが湾曲している、としてもよい。 Further, in the present embodiment, all the bent portions of the first coil conductor are curved, but only a part of the bent portions of the first coil conductor are curved. Also good.
また、本実施形態においては、第1のコイル導体の全長を,第2のコイル導体の全長よりも短いとしたが、第1のコイル導体の全長と第2のコイル導体の全長とは同一である、としてもよい。 In the present embodiment, the total length of the first coil conductor is shorter than the total length of the second coil conductor, but the total length of the first coil conductor and the total length of the second coil conductor are the same. There may be.
CC,CC1,CC2…コモンモードチョークコイル、30,90,130…直線部、31,91,131…屈曲部、9…第1のコイル導体、13…第2のコイル導体、30…第3のコイル導体、40…第4のコイル導体、50…第5のコイル導体、60…第6のコイル導体、70…第7のコイル導体、W,W1,W2,W5,W7…導体幅。 CC, CC1, CC2 ... common mode choke coil, 30, 90, 130 ... straight portion, 31, 91, 131 ... bent portion, 9 ... first coil conductor, 13 ... second coil conductor, 30 ... third Coil conductor, 40 ... 4th coil conductor, 50 ... 5th coil conductor, 60 ... 6th coil conductor, 70 ... 7th coil conductor, W, W1, W2, W5, W7 ... conductor width.
Claims (3)
前記第1及び第2のコイル導体のうち少なくとも一方のコイル導体の幅L及び長さWが、ディファレンシャルモードノイズに対するカットオフ周波数をfc(MHz)としたときに、
√(L/W)<(7.6651−fc)/0.1385
で表される関係式を満たすことを特徴とするコモンモードチョークコイル。 A common mode choke coil comprising first and second coil conductors, wherein common mode noise is removed by magnetically coupling the first and second coil conductors;
When the width L and the length W of at least one of the first and second coil conductors is fc (MHz) as a cutoff frequency for differential mode noise,
√ (L / W) <(7.6651-fc) /0.1385
A common mode choke coil characterized by satisfying a relational expression expressed by:
前記第1及び第2のコイル導体のうち前記関係式を満たすコイル導体は、少なくとも一部の前記屈曲部が湾曲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チョークコイル。 The first and second coil conductors have a spiral shape including a straight portion and a bent portion connecting the straight portion and the straight portion,
2. The common mode choke coil according to claim 1, wherein at least a part of the bent portion of the coil conductor satisfying the relational expression is curved among the first and second coil conductors.
2. The common mode choke coil according to claim 1, wherein the first and second coil conductors have a spiral shape consisting of a curved line.
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