JPH03153010A - 積層トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、各種トランスやコモンモードチョークコイル
、バラン等として用いることのできる積層トランスに関
する。

［背景技術］ 第１０図には、従来の積層トランスの構造を示しである
。この図は、積層前における保護基板及び絶縁層を展開
して示す平面図であり、導体膜を形成された各絶縁層５
２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂを順次下から積層し、そ
の積層体の上下両面にさらに保護基板５４．５１を積層
される。このうち、下から第２層の絶縁基板５２Ｂには
、約２ターン程度の渦巻き状した線輪電極５５Ｂが導体
膜によって形成されており、線輪電極５５Ｂの一端は外
部引出し電極５９となり、他端にはスルーホール構造の
スルーホール端子５８Ｂが設けられている。また、この
下に積層される第１層の絶縁層５２Ａの表面には、導体
膜によって直線状の線輪電極５５Ａが形成されており、
この線輪電極５５Ａの一端は外部引出し電極５７となり
、他端には上層のスルーホール電極５８ｂと対向させて
子端子５８ａが形成されている。しかして、この第１層
の絶縁層５２Ａと５２Ｂが積層されることにより、スル
ーホール端子５８ｂを介して、上下の線輪電極５５Ｂ、
５５Ａが接続され、外部引出し電極５７．５９間に一方
のコイル素子（−次コイル）が形成される。また、下か
ら３層目の絶縁層５３Ａの表面には、導体膜によって渦
巻ぎ状をした２ターン未満の線輪電極５ｅＡが形成され
ており、線輪電極５６Ａの一端は外部引出し電極６０と
なり、他端には子端子６１ａが設けられている。

一方、その上に積層される第４層の絶縁層５３Ｂの表面
には、導体膜によって直線状した線輪電極５６Ｂが形成
されており、この線輪電極５８Ｂの一端は外部引出し電
極６２となり、他端には下層の子端子６１ａと対向させ
てスルーボール構造のスルーホール端子６１ｂが設けら
れている。しかして、第３層及び第４層の絶縁層５３Ａ
、５３Ｂを積層することにより、スルーホール端子６１
ｂを介して、上下の線輪電極５６Ｂ、５６Ａが接続され
、外部引出し電極６０．６２間に他方のコイル素子（二
次コイル）が形成される。そして、保護基板５１と各絶
縁層５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ。

５３Ｂと保護基板５４を順次積層及び焼成した後、その
積層体の外面に外部電極を形成することにより（両コイ
ル素子の外部引出し電極５７と６０は、外部電極によっ
て接続される。）第４図と同様な等価回路を持つ積層ト
ランスが構成される。

第１２図には、別な従来例の積層トランスの構造を示し
である。各絶縁層７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ，７２Ｄ、７
３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃの表面には、幅広の導体膜によっ
てほぼ等しい巻径を有するｌターン未満（約３７４ター
ン）の線輪電極７５Ａ。

７５Ｂ、７５Ｃ，７５Ｄ、７ｅＡ、７６Ｂ、７６Ｃがそ
れぞれ設けられており、これらの絶縁層７２Ａ、７２Ｂ
、７２Ｃ，７２Ｄ、７３Ａ、７３Ｂ。

７３Ｃを順次下から積層し、さらにその積層体の上下に
保護基板７４．７１を積層して積層トランスが構成され
る。このうち、下から第１層の絶縁層７２Ａの表面に形
成された線輪電極７５Ａの一端は外部引出し電極７８と
なり、他端には子端子７９ａが設けられている。その上
の第２層の絶縁層７２Ｂの表面に形成された線輪電極７
５Ｂの一端には下層の子端子７９ａと対向させてスルー
ホール端子７９ｂが設けられ、他端には子端子８０ａが
設けられている。その上の第３層の絶縁層７２Ｃの線輪
電極７５Ｃの一端には下層の子端子８０ａと対向させて
スルーホール端子８０ｂが設けられ、他端には子端子８
１ａが設けられている。

さらに、その上の第４層の絶縁層７２Ｄの線輪電極７５
Ｄの一端には下層の子端子８１ａと対向させてスルーホ
ール端子８１ｂが設けられ、他端は外部引出し電極８２
となっている。そして、各絶縁層７２Ａ、７２Ｂ、７２
Ｃ，７２Ｄを積層すると、各スルーホール端子７９ｂ、
８０ｂ、８１ｂを通して線輪電極７５Ａ、７５Ｂ、７５
Ｃ，７５Ｄが接続され、第１３図に示すように積層体７
７内に一方のコイル素子が形成される。同様に、下から
第５層〜第７層の絶縁層を積層し、第５層の絶縁層７３
Ａの表面に形成された線輪電極７６Ａの一端の子端子８
４ａと第６層の絶縁層７３Ｂの表面の線輪電極７６Ｂの
一端に設けられたスルーホール端子８４ｂを接続させ、
線輪電極７６Ｂの他端に設けられた子端子８５ａと第７
層の絶縁層７３Ｃの表面に形成された線輪電極７６Ｃの
一端に設けられたスルーホール端子８５ｂを接続させ、
線輪電極７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃによって外部引出し電
極８３及び８６間に他方のコイル素子が形成される。

［発明が解決しようとする課題］ 第１０図に示した第一の従来例にあっては、絶縁層５２
Ｂ、５３Ａの表面には、巻数が１ターン以上の渦巻き状
した線輪電極５５Ｂ、５８Ａが形成されているので、絶
縁層５２Ｂ、５３Ａの表面において線輪電極５５Ｂ、５
８Ａが接近することになり、第１１図に示すように隣接
する線輪電極間に大きなストレー容量Ｃ３が発生してい
る。

また、第１２図に示した第二の従来例にあっては、上下
に連続して積層された絶縁層７２Ａ〜７２Ｄ　：　７３
Ａ〜７３Ｃ上の線輪電極７５Ａ〜７５Ｄ　：　７６Ａ〜
７ｅＣによって各コイル素子が形成されているので、絶
縁層（誘電体）を挾んで上下に線輪電極が対向する構造
となり、しかもその導体膜間の距離も絶縁層−層の厚み
だけの小さなものであり、第１３図に示すように上下に
対向した線輪電極７５Ａ〜７５Ｄ　：　７６Ａ〜７ｅＣ
間に大きなストレー容ＪＩＣ，が発生している。

このように、従来のいずれの積層トランスにあっても、
線輪電極間に大きなストレー容量が発生しており、この
ストレー容量を介して生じる線輪電極間の容量結合によ
り高周波領域における自己共振周波数が低下し、所定の
インダクタンスやインピーダンスを得るのが困難になっ
ていた。

しかして、本発明は斜上の従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは線輪電極間の容
量結合による自己共振周波数の低下を防止し、積層トラ
ンスの高周波特性を良好にすることにある。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の積層トランスは、導体膜によって１
ターン未満の線輪電極を形成された第−種及び第二種の
各複数枚の絶縁層を積層し、第一種の各絶縁層の線輪電
極同士を接続して第一のコイル素子を形成し、第二種の
各絶縁層の線輪電極同士を接続して第二のコイル素子を
形成した積層トランスにおいて、コイル素子の入出力部
を形成された絶縁層を除いて第一種の絶縁層と第二種の
絶縁層を交互に積層し、第一種及び第二種の絶縁層に各
絶縁層の表裏間で導通したスルーホール接続子を設け、
第二種の絶縁層に設けたスルーホール接続子を介して第
一種の絶縁層の線輪電極同士を接続させて第一のコイル
素子を形成し、第一種の絶縁層に設けたスルーホール接
続子を介して第二種の絶縁層の線輪電極同士を接続させ
て第二のコイル素子を形成するとともに、第一種及び第
二種の各絶縁層に形成された線輪電極をそれぞれほぼ等
しい巻径とし、両者を積層トランス中においてほぼ平行
となるようにしたことを特徴としている。

［作用］ 本発明にあっては、第一のコイル素子を構成している線
輪電極を形成された絶縁層と第二のコイル素子を構成し
ている線輪電極を形成された絶縁層とを交互に積層して
いるので、第一のコイル素子における線輪電極間の距離
及び第二のコイル素子における線輪電極間の距離が絶縁
層の厚みの２倍に大ぎくなり、各コイル素子内部におけ
る線輪電極（巻線）間のストレー容量が十に小さくなる
。

このため、各コイル素子の線輪電極間の容量結合が小さ
くなり、高周波領域における自己共振周波数が従来の２
倍くらいとなって自己共振が起こる周波数が高周波側へ
移動し、所望のインダクタンスやインビダンスを得るこ
とが容易になり、高周波特性の良好な積層トランスを製
造することができる。

また、第一のコイル素子を形成している線輪電極と第二
のコイル素子を形成している線輪電極とが、交互に配置
されているので、互いの交鎖磁束量が増加して両コイル
素子の結合が密になり、結合係数を大きくすることがで
きる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図〜第５図に示すものは、本発明の一実施例であっ
て、第一のコイル素子Ｌ５（−次コイル）と第二のコイ
ル素子Ｌｌｌ（二次コイル）の一端を互いに共通に接続
した第４図のような等価回路を持つ２分配トランスであ
る。この積層トランス１９は、　第一のコイル素子Ｌ６
を構成する３層のセラミック絶縁層２Ａ、２Ｂ、２Ｃと
第二のコイル素子Ｌ６を構成する３層のセラミック絶縁
層３Ａ、３Ｂ、３Ｃとを交互に積層し、その積層体１５
の上下両面にさらに保護基板４．１を積層したものであ
る。下から第１層の絶縁層２Ａの表面には、導電ペース
トを一定幅に印刷することによって第一のコイル素子し
、の一部を構成する線輪電極５Ａが形成されており、線
輪電極５Ａの一端は外部引出し電極７となり、他端には
子端子８ａが設けられている。第２層の絶縁層３Ａの表
面には、導電ペーストを印刷することによって第二のコ
イル素子Ｌ８の一部を構成する線輪電極６Ａが配線され
ており、線輪電極６Ａの一端は外部引出し電極１１とな
り、他端には子端子１２ａが設けられている。さらに、
第２層の絶縁層には、下層の子端子８ａと対応させてス
ルーホール構造のスルーホール接続子８ｂが設けられて
いる。ここで、スルーホール接続子とは、絶縁層に貫通
させたスルーホール孔の上面周囲及びスルーホール孔内
周及びスルーホール孔の下面周囲に導電ペーストを印刷
及び焼き付けしたものであり、スルーホール接続子の部
分で絶縁層の表裏両面を導通させることができる。第３
層の絶縁層２Ｂの表面には、第一のコイル素子Ｌ６の一
部を構成する線輪電極５Ｂが配線されており、線輪電極
５Ｂの一端には下層のスルーホール接続子８ｂと対向さ
せてスルーホール構造のスルーホール端子８ｃが設けら
れ、他端には子端子９ａが設けられている。このスルー
ホール端子も前記スルーホール接続子と同様な構造を有
し、絶縁層の表裏両面を導通させることかできるもので
ある。さらに、絶縁層２Ｂには下層の子端子１２ａと対
向させてスルーホール接続子１２ｂを設けである。また
、４層目の絶縁層３Ｂの表面には、導体膜により第二の
コイル素子Ｌ６の一部を構成する線輪電極６Ｂが配線さ
れており、線輪電極６Ｂの一端には下層のスルーホール
接続子１２ｂと対向させてスルーホール端子１２ｃを設
け、他端には子端子１３ａを設けである。さらに、絶縁
層３Ｂには下層の子端子９ａと対向させてスルーホール
接続子９ｂが設けられている。第５層の絶縁層２Ｃの表
面には、第一のコイル素子Ｌ６の一部を構成する線輪電
極５Ｃが設けられており、線輪電極５Ｃの一端には下層
のスルーホール接続子〇ｂと対向させてスルーホール端
子９ｃが設けられており、他端は外部引出し電極１０と
なっており、さらに下層の子端子１３ａと対向させてス
ルーホール接続子１３ｂが設けられている。

また、第６層の絶縁層３Ｃの表面には、第二のコイル素
子Ｌ６を構成する線輪電極６Ｃが設けられており、線輪
電極６Ｃの一端には下層のスルーホール接続子１３ｂと
対向させてスルーホール端子１３ｃが設けられており、
他端は外部引出し電極１４となっている。

しかして、上記保護基板１及び絶縁層２Ａ、３Ａ、２Ｂ
、３Ｂ、２Ｃ，３Ｃ及び保護基板４をグリーンシートの
状態で下から順次積層し、互いに圧着させた後、焼成す
る。この結果、保護基板１゜４及び各絶縁層２Ａ〜２Ｃ
，３Ａ〜３Ｃは焼結して接合された積層体１５となり、
第３図に示すように積層体１５内の各層間に導体膜が埋
め込まれる。しかも、第５図に一部を拡大して示してい
るように、スルーホール接続子１３ｂとスルーホール端
子１３ｃを介して線輪電極６Ｂと６Ｃが接続され、スル
ーホール接続子１２ｂとスルーホール端子１２ｃを介し
て線輪電極６Ｂと６Ａが接続され、外部引出し電極１１
及び１４間に第二のコイル素子Ｌ６が構成され、同様に
スルーホール接続子９ｂとスルーホール電極９ａを介し
て線輪電極５Ｃと５Ｂが接続され、スルーホール接続子
８ｂとスルーホール端子８ａを介して線輪電極５Ｂと５
Ａが接続され、外部引出し電極７及び１０間に第一のコ
イル素子Ｌ６が形成される。この後、第２図に示すよう
に、外部引出し電極７．１４及び１１．１０の露出して
いる箇所に導電ペーストを印刷及び焼き付けして外部電
極１８．１７．１８が形成される。外部引出し電極７及
び１４は、外部電極１６によって接続され、第４図のよ
うな等価回路となるよう、に両コイル素子Ｌ６とＬ６が
結線される。

なお、上記の説明では１つの積層トランスを単体で製造
するものとして説明したが、実際の製造工程では、各絶
縁層のマザーシートの上に数１０〜数１００の線輪電極
のパターンが形成され、これらのマザーシートを積層し
て積層体のマザーボディを形成した後、これを各素子単
位の積層体にカットし、焼成し、さらに積層体の外面に
外部電極を形成する。

この結果、第３図及び第５図に示すように、第一のコイ
ル素子Ｌ６用の絶縁層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ同士は、中間に
第二のコイル素子Ｌ６用の絶縁層３Ａ、３Ｂを挾まれて
いるので、第一のコイル素子し。を構成する線輪電極５
Ａ、５Ｂ、５Ｃ間の距離は絶縁層の厚みの２倍となり、
同様に第二のコイル素子Ｌ６を構成する線輪電極（３Ａ
、８Ｂ。

６ａ間の距離も絶縁層の厚みの２倍となり、このため線
輪電極５Ａ、５Ｂ、５０間に発生するストレー容量Ｃ１
及び線輪電極６Ａ、６Ｂ、ｅＣ間に発生するストレー容
量Ｃ１が小さくなる。すなわち、第１２図及び第１３図
に示した従来例と比較してもストレー容量が十となり、
自己共振周波数も従来の２倍となる。また、このような
構成によれば、第一のコイル素子し。と第二のコイル素
子Ｌｅが、交互に咬み合うように配置されているので、
両コイル素子Ｌａ、Ｌａ間の相互誘導係数を大ぎくする
ことができる。また、２分配トランスのような広帯域ト
ランスや高周波トランスに使用する場合には、第一のコ
イル素子と第二のコイル素子とで均一な分布容量を得る
ことができる。

第６図〜第９図に示すものは、本発明の他側であり、第
−及び第二のコイル素子Ｌ　２５１　Ｌ　２ｓの両端の
外部引出し電極２７．３１，３２．３５にそれぞれ別々
に外部電極３７．３８，３９．４０を設けたものであり
、パルストランスやコモンモードチョークコイルとして
用いられるものである。

この実施例における線輪電極のパターンは、第１の実施
例のパターンとほぼ同じであるが、外部引出し電極の位
置が異なっており、そのため第４層〜第７層の線輪電極
２５Ｃ，２６Ｂ、２５Ｄ、２６Ｃのパターンは第１の実
施例の第３層〜第６層の線輪電極５Ｂ、Ｅ３Ｂ、５Ｃ，
８Ｃと同じであるが、第１層〜第３層の線輪電極２５Ａ
、２５Ｂ。

２６Ａのパターンは第１の実施例とは異なっている。し
かして、この実施例では、保護基板２１、各絶縁層２２
Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２２Ｃ，２３Ｂ、２２Ｄ、２３Ｃ
及び保護基板２４を順次下から積層し、焼成して一体化
された積層体３６内に導電膜の両コイル素子を形成する
ことによって積層トランス４１を構成したものであり、
スルーホール端子３４ｃ、スルーホール接続子３４ｂ及
び平端子３４ａを介して線輪電極２６Ｃと２６Ｂを接続
し、スルーホール端子３３Ｃ１スルーホール接続子３３
ｂ及び平端子３３ａを介して線輪電極２６Ｂと２６Ａを
接続し、外部引出し電極３５゜３２間に第二のコイル素
子Ｌ２６を構成している。

一方、スルーホール端子３０ｃ、スルーホール接続子３
０ｂ及び平端子３０ａを介して線輪電極２５Ｄと２５０
を接続し、スルーホール端子２９ｃ、スルーホール接続
子２９ｂ及び平端子２９ａを介して線輪電極２５Ｃと２
５Ｂを接続し、スルーホール端子２８ｃを介して線輪電
極２５Ｂと２５Ａを接続し、外部引出し電極３１及び２
７間に第一のコイル素子し３．を構成しである。そして
、積層体の積層後、各外部引出し電極２７．３２，３１
゜３５に対応して積層体３６の外面に外部引出し電極３
７．３８，３９，４０を設けである。

しかして、この従来例にあっても、第一のコイル素子し
、６の入出力部を構成する第１層の絶縁層２２Ａと第２
層の絶縁層２２Ｂを除き、第一のコイル素子Ｌ　２ａを
構成する絶縁層２２Ｂ、２２Ｃ。

２２Ｄと第二のコイル素子しＱｅを構成する絶縁層２３
Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが交互に積層されているので、第８
図に示すように、第一のコイル素子Ｌ２６を構成する線
輪電極２５Ｂ、２５Ｃ，２５Ｄ間の距離及び第二のコイ
ル素子Ｌｕ１ｌを構成する線輪電極２ｅＡ、２８Ｂ、２
ＢＣ間の距離が絶縁層の厚みの２倍となり、第１の実施
例と同様、線輪電極間のストレー容量が従来の十となり
、自己共振周波数が従来の２倍の値になり、積層トラン
スの高周波特性を良好にすることがでとる。また、第一
のコイル素子と第二のコイル素子の間にも容量が生じる
ので、コモンモードの除去を主目的とするコモンモード
チョークコイルに使用する場合には、ノーマルモードの
ノイズの除去も同時に行なうことができる。

なお、上記のいずれの実施例においても、絶縁層の積層
枚数を増やすことにより、コイル素子のターン数を増加
させることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、第一のコイル素子を形成する線輪電極
を設けた絶縁層と第二のコイル素子を形成する線輪電極
を設けた絶縁層を交互に積層しているので、同じコイル
素子を構成している線輪電極間の距離が絶縁層の厚みの
２倍となり、線輪電極間の距離が大きくなるので、線輪
電極間に発生するストレー容量が十に小さくなる。この
ため、高周波領域における自己共振周波数が従来の２倍
になって自己共振が起こる周波数が高周波側へ移動する
。したがって、自己共振周波数の低下による高周波特性
の劣化を防止することができ、良好な高周波特性の積層
トランスを得ることがでとる。

また、本発明によれば、第一のコイル素子を構成する線
輪電極と第二のコイル素子を構成する線輪電極とが交互
に積層され、かつ両者がほぼ平行に配置されているので
、積層トランスの相互誘導係数を大きくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の積層前における各絶縁層を
示す平面図、第２図は第１図の各絶縁層を積層して形成
された積層トランスの斜視図、第３図は第２図のＸ−Ｘ
線断面図、第４図は同上の積層トランスの等価回路図、
第５図は同上の積層トランスの一部を拡大して示す断面
図、第６図は本発明の他側の積層前における各絶縁層を
示す平面図、第７図は第６図の各絶縁層を積層して形成
された積層トランスの斜視図、第８図は第７図のＹ−Ｙ
線断面図、第９図は同上の積層トランスの等価回路図、
第１０図は第一の従来例の積層前における各絶縁層を示
す平面図、第１１図は同上の積層トランス内に発生する
ストレー容量を示す説明図、第１２図は第二の従来例の
積層前における各絶縁層を示す平面図、第１３図は同上
の各絶縁層を積層して形成された積層トランスの断面図
である。 ２Ａ〜２Ｃ，３Ａ〜３Ｃ・・・絶縁層 ５Ａ〜５Ｃ，６Ａ〜６Ｃ・・・線輪電極８ｂ、９ｂ、１
２ｂ、１３ｂ・・・スルーホール接続子 Ｌｌｌ、　ｂｅ・・・コイル素子 ２２Ａ〜２２Ｄ、２３Ａ〜２３Ｃ・・・絶縁層２５Ａ〜
２５Ｄ、２６Ａ〜２６Ｃ・・・線輪電極２９ｂ、３０ｂ
、３３ｂ、８４ｂ−−−：）、ｈ−＊−ル接続子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体膜によって１ターン未満の線輪電極を形成さ
   れた第一種及び第二種の各複数枚の絶縁層を積層し、第
   一種の各絶縁層の線輪電極同士を接続して第一のコイル
   素子を形成し、第二種の各絶縁層の線輪電極同士を接続
   して第二のコイル素子を形成した積層トランスにおいて
   、 コイル素子の入出力部を形成された絶縁層を除いて第一
   種の絶縁層と第二種の絶縁層を交互に積層し、第一種及
   び第二種の絶縁層に各絶縁層の表裏間で導通したスルー
   ホール接続子を設け、第二種の絶縁層に設けたスルーホ
   ール接続子を介して第一種の絶縁層の線輪電極同士を接
   続させて第一のコイル素子を形成し、第一種の絶縁層に
   設けたスルーホール接続子を介して第二種の絶縁層の線
   輪電極同士を接続させて第二のコイル素子を形成すると
   ともに、第一種及び第二種の各絶縁層に形成された線輪
   電極をそれぞれほぼ等しい巻径とし、両者を積層トラン
   ス中においてほぼ平行となるようにしたことを特徴とす
   る積層トランス。