JPH06215949A - チップ型コモンモードチョークコイル及びその製造方法 - Google Patents
チップ型コモンモードチョークコイル及びその製造方法Info
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Abstract
に、製造が容易で量産性、経済性に優れ、しかも、信頼
性の高いチップ型コモンモードチョークコイルを得る。 【構成】 表面に導体線路が形成された複数の非磁性体
シートを積層して各導体線路を連結することにより非磁
性体14の内部に1次側及び2次側の一対のコイル1
6,17を形成するとともに、非磁性体14の両面に磁
性体13,13を配設し、前記コイル16,17の周回
部の略中心部に、少なくとも非磁性体14を貫通してそ
の両面側の磁性体13と接続する磁性体コア13a,1
3bを配設することにより、前記コイル16,17と鎖
交する磁性体の閉磁路を形成する。
Description
る同相成分のノイズを除去するために用いられるコモン
モードチョークコイルに関し、詳しくは、各種の電子回
路に用いられる小型で表面実装が可能なチップ型コモン
モードチョークコイル及びその製造方法に関する。
るいは高周波化にともない、小型で表面実装が可能なチ
ップ型コモンモードチョークコイルへの要求が大きくな
っている。
としては、特に図示しないが、例えば、磁性体からなる
リング状コアあるいは棒状コアに2本の導線を同じ方向
に、同じ回数巻き回すことにより形成された巻線型コモ
ンモードチョークコイルがある。
線型コモンモードチョークコイルは、コアに導線を巻き
回す必要があるため、製造工程が複雑で量産性に劣り、
製造コストが高いという問題点がある。さらに、コアの
寸法がある程度大きくなるとともに、コアを保持し、か
つ、巻線を結線し、面実装のための電極を有するハウジ
ングの台座が必要になるため、製品を十分に小型化する
ことができず、高密度化された電子回路に組み込むには
不適当であるという問題点がある。
あり、構造が簡単で、小型化に適しているとともに、量
産性、経済性に優れ、しかも、大きなインピーダンスを
得ることが可能で、結合係数の大きいチップ型コモンモ
ードチョークコイル及びその製造方法を提供することを
目的とする。
に、本願発明にかかるチップ型コモンモードチョークコ
イルは、表面に導体線路が形成された複数の非磁性体シ
ートを積層して各導体線路を連結することにより非磁性
体の内部に1次側及び2次側の一対のコイルを形成する
とともに、非磁性体の両面に磁性体層を配設し、前記コ
イルの周回部の略中心部に、少なくとも非磁性体を貫通
してその両面側の磁性体層と接続する磁性体コアを配設
することにより、前記コイルと鎖交する磁性体の閉磁路
を形成したことを特徴とする。
一つの非磁性体内に複数個配設するとともに、非磁性体
の両面に磁性体層を配設し、各コイルの周回部の略中心
部に、少なくとも非磁性体を貫通してその両面側の磁性
体層と接続する磁性体コアを配設してなる多連型のチッ
プ型コモンモードチョークコイルにおいて、少なくとも
非磁性体の一方の面に形成された磁性体層が各コモンモ
ードチョークコイル素子ごとに分割されていることを特
徴とする。
ョークコイルの製造方法は、内部にコイルが形成された
非磁性体とその両面に配設された磁性体層とを備えてな
る積層体の、各コイルの周回部の略中心部に、磁性体コ
アを配設するためのコア配設孔を形成し、該コア配設孔
に磁性体ペーストを刷り込むことにより、各コイルの周
回部の略中心部に磁性体コアを配設するようにしたこと
を特徴とする。
チョークコイルの製造方法は、内部にコイルが形成され
た非磁性体とその両面に配設された磁性体層とを備えて
なる積層体に、所定の厚みを有する磁性体を重ね、積層
体と磁性体からなる複合体の各コイルの周回部の略中心
部に対応する部分を所定のストロークで動作するパンチ
により打ち抜くことにより、積層体にコア配設孔を形成
すると同時に、磁性体が打ち抜かれて形成された磁性体
コアを該コア配設孔に圧入するようにしたことを特徴と
している。
クコイルは、いわゆる積層工法により製造され、生産工
程が簡略化されるとともに、非磁性体中にコイルが形成
される。したがって、1次側コイルと2次側コイルの電
極間に磁束が回ることを防止することが可能になり、1
次側コイルと2次側コイルの結合係数を大きくすること
が可能になる。
次側コイルと鎖交する閉磁路が形成されるため、大きな
コモンモードインピーダンスが得られるようになる。
ードチョークコイル素子を配設した多連型のチップ型コ
モンモードチョークコイルにおいて、その表面に形成さ
れた磁性体層を、例えば溝などを形成することにより分
断して、各素子ごとに磁性体層を分割することにより、
各素子ごとに閉磁路が形成され、隣接する素子間のクロ
ストークを抑制することが可能になる。
ョークコイルの製造方法においては、非磁性体内に所定
のパターンのコイルが形成された積層体の、各コイルの
周回部の略中心部に磁性体コアを配設するためのコア配
設孔を形成し、該コア配設孔に磁性体ペーストを刷り込
むことにより、磁性体コアを各コイルの周回部の略中心
部に容易かつ確実に配設することが可能になる。
ルが形成された積層体に、所定の厚みを有する磁性体を
重ね、積層体と磁性体からなる複合体の各コイルの周回
部の略中心部に対応する部分を、所定のストロークで動
作するパンチにより打ち抜くことにより、積層体にコア
配設孔を形成すると同時に、積層体に重ねられた磁性体
を打ち抜いて磁性体コアを形成し、これをコア配設孔に
圧入することができる。したがって、磁性体コアを各コ
イルの周回部の略中心部に容易かつ確実に配設すること
が可能になる。
ークコイル及びその製造方法の実施例を図に基づいて説
明する。
1は積層工法による各層の積層状態を示す分解斜視図、
図2は積層体に磁性体コアを配設する工程を示す図、図
3は磁性体コアが配設された積層体の断面図、図4は、
この実施例のチップ型コモンモードチョークコイルを示
す斜視図である。
コモンモードチョークコイル(図4)を構成する積層体
100は、非磁性体シート2a〜2jを積層するととも
に、その上下両面側に磁性体シート1を複数枚ずつ積層
して配設することにより形成されている。この非磁性体
シート2a〜2jには、所定の位置に導体線路3〜12
が形成されており、上側の磁性体シート1のすぐ下の非
磁性体シート2aには、1次側コイル形成用の導体線路
3が印刷され、その一方の端部3bはスルーホール3c
及びその下の非磁性体シート2bのスルーホール3dを
介して、さらにその下の非磁性体シート2c上の導体線
路5の端部5aに接続している。
c及びその下の非磁性体シート2dのスルーホール5d
を介して、さらにその下の非磁性体シート2e上の導体
線路7の端部7aに接続している。
性体シート2a,2c,2e,2g,2iの導体線路
3,5,7,9,11がスルーホール3c,3d,5
c,5d,7c,7d,9c,9dを介して所定の経路
で接続され、8の字状に周回する1次側コイルが形成さ
れる。なお、非磁性体シート2a上の導体線路3の端部
3a及び非磁性体シート2iの導体線路11の端部11
bは引出し電極として端面側に引出されている。
2f,2h,2jの導体線路4,6,8,10,12が
スルーホール4c,4d,6c,6d,8c,8d,1
0c,10dを介して所定の経路で接続され、8の字状
に周回する2次側コイルが形成される。なお、非磁性体
シート2b上の導体線路4の端部4a及び非磁性体シー
ト2j上の導体線路12の端部12bは引出し電極とし
て端面側に引出されている。
2a〜2jと磁性体シート1を積層して圧着することに
より、図2(a)に示すように、磁性体13が非磁性体
14の上下両面側に配設された積層体(グリーン圧着
体)100が形成される。
側コイル及び2次側コイルが8の字状に周回する2つの
周回部の略中心を貫通するように、ホール(コア配設
孔)15a,15bを形成する。
bに、磁性体ペースト13a,13bを充填する(図2
(c))。図3は、磁性体ペースト13a,13bが充
填された積層体100の内部構造を示す断面図である。
なお、図3においては、1次側コイル16を実線で、2
次側コイル17を点線で示している。
体コアを配設するにあたっては、以下に示すような方法
を用いることにより磁性体コアを容易かつ確実に所定の
位置に配設することができる。
ル(コア配設孔)15が形成された積層体(グリーンブ
ロック)101を多孔質の吸引台51に載置し、吸引し
つつ積層体(グリーンブロック)101の上から磁性体
ペースト13をスキージィ印刷の方法により刷り込み、
乾燥することにより、磁性体ペースト13をホール15
に充填する。なお、磁性体ペーストを刷り込む方法は、
スキージィ印刷の方法に限られるものではなく、他の方
法を用いることも可能である。
中の磁性体濃度、磁性体ペースト13の粘度、吸引の強
さなどを適宜調整することにより、磁性体ペースト(磁
性体コア)13をホール15に密に充填することができ
る。
(グリーン圧着体)100に、図6(a)に示すよう
に、該積層体(グリーン圧着体)100の厚みTと同じ
厚みTを有する磁性体(磁性体グリーンボディ)13c
を重ね、図6(b)に示すように、その上下両面側にパ
ンチ23及び24を配置し、パンチ23及び24をスト
ロークT(すなわち、積層体100の厚み分)だけ動か
す(図6(c))ことにより、図6(d)に示すよう
に、打ち抜いた磁性体(磁性体コア)13dを、同じく
打ち抜いて形成した積層体100のホール15に圧入す
る。
(磁性体コア)13dを配設する場合を示しているが、
この方法によれば、一度に複数の位置(複数のホール)
に磁性体コアを配設することが可能である。
体13a,13bを充填した積層体100を焼成し、1
次側コイル用外部電極3a',11b'及び2次側コイル
用外部電極4a',12b'を配設することにより、図4
に示すようなチップ型コモンモードチョークコイルが形
成される。
クコイルは、図3に示すように、1次側コイル16及び
2次側コイル17の全体が非磁性体14中に埋設されて
いるため、1次側と2次側の線輪間を通る磁束は殆ど発
生せず、かつ、1次側コイル16と2次側コイル17と
完全に鎖交する磁束18が周回し、閉磁路を形成するの
で、1次側コイル16と2次側コイル17の結合係数が
大きく、かつインピーダンスの大きいチップ型コモンモ
ードチョークコイルを得ることができる。
図7は積層工法による各層の積層状態を示す分解斜視
図、図8は積層体に磁性体コアを配設した状態を示す断
面図、図9はこの実施例のチップ型コモンモードチョー
クコイルを示す斜視図である。
クコイル(図9)を構成する積層体102は、図7に示
すように、非磁性体シート22を積層するとともに、そ
の上下両面側に磁性体シート1を複数枚ずつ配設するこ
とにより形成されている。この非磁性体シート22に
は、所定の位置に導体線路20,21が形成されてお
り、そのパターンは上記実施例1の導体線路のパターン
とは異なっている。
ードチョークコイルを構成する積層体102において
は、1次側コイル用の導体線路20は、非磁性体シート
22の面積の約1/2の領域(図7では左半分の領域)
を周回し、2次側コイル用の導体線路21は、非磁性体
シート22の面積の約1/2の領域(図7では右半分の
領域)を周回しており、導体線路20,21をスルーホ
ール23を介して接続することにより1次側コイル及び
2次側コイルが形成される。
チップ型コモンモードチョークコイルを形成するにあた
っては、まず、非磁性体シート22と磁性体シート1を
積層、圧着して、上記実施例1と同様に、図2(a)に
示すように、非磁性体14の上下両面側に磁性体13が
配設された積層体(グリーン圧着体)102を形成す
る。
側コイルの周回部の略中心を通るホール(コア配設孔)
15aと、2次側コイルの周回部の略中心を通るホール
(コア配設孔)15bを形成する。
(コア配設孔)15a,15bに、磁性体(ペースト)
13a,13bを充填する。図8は、磁性体ペースト1
3a,13bを充填した状態の積層体102の内部構造
を示す断面図である。なお、図8においては、1次側コ
イル20を実線で、2次側コイル21を点線で示してい
る。
成し、1次側コイル用外部電極20a',20b'及び2
次側コイル用外部電極21a',21b'を配設すること
により、図9に示すようなチップ型コモンモードチョー
クコイルが得られる。
クコイルにおいては、図8に示すように、1次側コイル
20は、磁性体コア13aの周囲を周回し、2次側コイ
ル21は、磁性体コア13bの周囲を周回し、中心部の
非磁性体14a中で1次側コイル及び2次側コイルの線
輪が交互に重なっている。そして、この中心部の非磁性
体14aの回りには磁性体13,13a,13bによる
閉磁路が形成され、一次側コイル20及び2次側コイル
21の線輪と完全に鎖交する大きな磁束18が形成され
るため、大きなインピーダンスを得ることが可能になる
とともに、1次側コイル20と2次側コイル21の結合
係数が大きくなる。
図であり、図10はこの実施例のチップ型コモンモード
チョークコイル示す斜視図、図11はその平面構造や内
部構造などを示す図である。
クコイルを構成する積層体103は、図2(c)に示す
ような実施例1のチップ型コモンモードチョークコイル
の積層体(コモンモードチョークコイル素子)100と
同様の素子100a,100b,100c,100dを
4個並列に並べた構造を有している(図10,図11
(a),(b))。そして、この積層体103の上面側
には、磁性体13を各素子100a,100b,100
c,100dごとに分割するように、非磁性体14にま
で達する深さの溝25が形成されている。
の位置に、一次側コイルの外部電極30a,30b、二
次側コイルの外部電極31a,31bを配設することに
より、図10に示すような多連型のチップ型コモンモー
ドチョークコイルが形成される。
クコイルにおいては、図11(c)に示すように、各素
子(図11(c)では100dを示す)ごとに、閉磁路
が形成され、一次側及び2次側コイルの線輪と完全に鎖
交する大きな磁束18が形成されるため、大きなインピ
ーダンスを得ることが可能になるとともに、1次側コイ
ルと2次側コイルの間の大きな結合係数を得ることがで
きる。
ドチョークコイルにおいては、溝25により隣接する素
子100a,100b,100c,100dごとに磁性
体13が分割されているため、各素子間が開磁路とな
り、隣接する素子間のクロストークを確実に抑制するこ
とが可能になる。なお、磁性体13を分割する手段とし
ては、溝25を形成する方法に限らず、非磁性体14に
磁性体13を分割するための凸状を設けるなど、種々の
方法により磁性体13を所定の位置で分割することが可
能である。
体とは、同時焼成が可能でありさえすれば、その組合せ
は任意であり、種々の材料を適宜選択して用いることが
できる。但し、磁性体としては、比較的透磁率の大きい
もの、非磁性体としては、絶縁抵抗が大きく、誘電率の
低いものを用いることが好ましい。
実施例に限定されるものではなく、1次側コイル及び2
次側コイルの具体的パターン、積層数、コア配設孔の形
状などに関して、発明の要旨の範囲内において種々の変
形、応用を加えることが可能である。
ンモードチョークコイルは、表面に導体線路が形成され
た複数の非磁性体シートを積層して各導体線路を連結す
ることにより非磁性体の内部に1次側及び2次側の一対
のコイルを形成するとともに、非磁性体の両面に磁性体
層を配設し、前記コイルの周回部の略中心部に、少なく
とも非磁性体を貫通してその両面側の磁性体層と接続す
る磁性体コアを配設するようにしているので、次のよう
な効果を得ることができる。
が、非磁性体で覆われ、完全に分離されているので、1
次側コイルと2次側コイルの間が確実に絶縁され、信頼
性を向上させることができる。さらに、1次側コイル及
び2次側コイルの層間も非磁性体で覆われているので、
コイル電極間に磁束がほとんど回らず、1次側コイルと
2次側コイルの結合係数を大きくすることが可能にな
り、ノーマルモードインピーダンスを小さく抑えること
ができる。
いるので、大きいコモンモードインピーダンスを得るこ
とができる。
のを選択することにより、浮遊容量を小さくすることが
可能になり、高周波特性に優れたチップ型コモンモード
チョークコイルを得ることができる。
に大量に生産することが可能になり、小型化を実現でき
るとともに、生産性を向上させることができる。
ークコイルにおいて、少なくとも一方の面に形成された
磁性体層を各コモンモードチョークコイル素子ごとに分
割することにより、隣接する素子間のクロストークを確
実に抑制することが可能になる。
ョークコイルの製造方法によれば、積層体の、各コイル
の周回部の略中心部に磁性体を配設するためのコア配設
孔を形成し、該コア配設孔に磁性体ペーストを刷り込む
ことにより、磁性体コアを容易かつ確実に所定の位置に
配設することができる。
体を重ね、積層体と磁性体からなる複合体の各コイルの
周回部の略中心部に対応する部分を、所定のストローク
で動作するパンチにより打ち抜いて磁性体コアを各コイ
ルの周回部の略中心部に圧入することにより、ホール
(コア配設孔)の形成と磁性体コアの圧入を同時に行う
ことが可能になり、生産性を向上させることができる。
ードチョークコイルを構成する積層体を示す分解斜視図
である。
ドチョークコイルの製造工程を示す斜視図であり、
(a)は積層体を示す図、(b)は積層体にホール(コ
ア配設孔)を形成した状態を示す図、(c)はホールに
磁性体ペーストを充填した状態を示す図である。
ードチョークコイルを構成する積層体を示す断面図であ
る。
ードチョークコイルを示す斜視図である。
ルの製造方法を示す断面図である。
ルの他の製造方法を示す断面図であり、(a)は積層体
に磁性体を重ねた状態を示す図、(b)は積層体と磁性
体からなる複合体にパンチを当接させた状態を示す図、
(c)はパンチを動作させて複合体を打ち抜いた状態を
示す図、(d)は磁性体コアが圧入された状態の積層体
を示す図である。
モードチョークコイルを構成する積層体を示す分解斜視
図である。
モードチョークコイルを構成する積層体を示す断面図で
ある。
モードチョークコイルを示す斜視図である。
のチップ型コモンモードチョークコイルを示す斜視図で
ある。
型コモンモードチョークコイルを示す図であり、(a)
は平面図、(b)は(a)のb−b線断面図、(c)は
(a)のc−c線断面図である。
性体) 14 非磁性体 15,15a,15b コア配設孔(ホール) 16,20 1次側コイル 17,21 2次側コイル 23,24 パンチ 25 溝 100,101,102,103 積層体
Claims (4)
- 【請求項1】 表面に導体線路が形成された複数の非磁
性体シートを積層して各導体線路を連結することにより
非磁性体の内部に1次側及び2次側の一対のコイルを形
成するとともに、非磁性体の両面に磁性体層を配設し、
前記コイルの周回部の略中心部に、少なくとも非磁性体
を貫通してその両面側の磁性体層と接続する磁性体コア
を配設することにより、前記コイルと鎖交する磁性体の
閉磁路を形成したことを特徴とするチップ型コモンモー
ドチョークコイル。 - 【請求項2】 請求項1記載のコモンモードチョークコ
イル素子を一つの非磁性体内に複数個配設するととも
に、非磁性体の両面に磁性体層を配設し、各コイルの周
回部の略中心部に、少なくとも非磁性体を貫通してその
両面側の磁性体層と接続する磁性体コアを配設してなる
多連型のチップ型コモンモードチョークコイルにおい
て、少なくとも非磁性体の一方の面に形成された磁性体
層が各コモンモードチョークコイル素子ごとに分割され
ていることを特徴とする多連型のチップ型コモンモード
チョークコイル。 - 【請求項3】 内部にコイルが形成された非磁性体とそ
の両面に配設された磁性体層とを備えてなる積層体の、
各コイルの周回部の略中心部に、磁性体コアを配設する
ためのコア配設孔を形成し、該コア配設孔に磁性体ペー
ストを刷り込むことにより、各コイルの周回部の略中心
部に磁性体コアを配設するようにしたことを特徴とする
請求項1または2記載のチップ型コモンモードチョーク
コイルの製造方法。 - 【請求項4】 内部にコイルが形成された非磁性体とそ
の両面に配設された磁性体層とを備えてなる積層体に、
所定の厚みを有する磁性体を重ね、積層体と磁性体から
なる複合体の各コイルの周回部の略中心部に対応する部
分を所定のストロークで動作するパンチにより打ち抜く
ことにより、積層体にコア配設孔を形成すると同時に、
磁性体が打ち抜かれて形成された磁性体コアを該コア配
設孔に圧入するようにしたことを特徴とする請求項1ま
たは2記載のチップ型コモンモードチョークコイルの製
造方法。
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