JPH0745932Y2 - 積層型コイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、環状の導体が主面に形成された複数枚の磁性
体シートを積層してなる積層型コイルに関する。

〔従来の技術〕

コイルは、一般に磁性体からなるコアに銅線を巻き付け
ることにより構成されているが、このようなコイルは巻
き線作業にコストがかかるために高価であり、また小型
化するのが困難である。そこで最近は、印刷技術と積層
技術とを用いてチップ状の積層型コイルが提供されてい
る。

このような積層型コイルの従来例として、USP3765082号
に示されるものがある。この従来例では、主面にＵ字型
の導体パターンが形成された複数枚の磁性体を積層し、
各磁性体の導体パターンを相互に接続してコイルを形成
している。

〔考案が解決しようとする課題〕

コイルの機能の１つとして、各種電子機器のノイズ対策
に用いられるチョークコイルがある。このノイズ対策に
使用されるチョークコイルは、ラインとアース間のノイ
ズ対策に使用されるコモンモードチョークコイルト、ラ
イン間のノイズ対策に使用されるノーマルモードチョー
クコイルの２つに大別される。

第６図に従来のコモンモードチョークコイル及びその動
作原理を示す。この図に示すように、コモンモードチョ
ークコイルは、閉磁路を形成するコア１に複数の絶縁電
線２を相互に離隔し、多数回同相巻きしてなるものであ
る。そして、第６図に示すように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
→Ｆと流れるノーマルモード成分のノイズに対しては、
コア１内の磁束が互いに打ち消し合い、チョークとして
作用しない。しかし、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｇ→Ｈと流れる
コモンモード成分のノイズとしてはチョークとして作用
するものである。

前記のようなコモンモードチョークコイルは、第６図に
示すように、巻線に穴を通して巻かなければならない。
これに対して、筒状またはポット型コアに巻線を施した
後、全体を磁気シールドしてチョークコイルを構成する
という技術も提供されている。

しかし、コアに巻線を施すというのは前述のように作業
が煩雑であり、コストが高価になってしまう。また、ポ
ット型コアまたは筒状コアに巻線を施して全体を磁気シ
ールドするというものでは、穴を通すという作業は無く
なるものの、精密な加工精度が要求され、やはりコスト
アップとなってしまう。そしてさらに、最近の電子機器
小型化に伴って、コイルについても小さなチップ化が要
求されてきており、ポット型コア等では対応できない。

そこで、前述のように印刷技術と積層技術を用いてチッ
プ状の積層型コイルを利用することも考えられる。しか
し、従来の積層型コイルにおいては、複数の電線を相互
に離隔して多数回巻を行うことはできず、１つのコイル
は連続して形成される。したがって、従来の積層型コイ
ルの技術を用いてコモンモードチョークコイルを形成す
る場合、第１のコイルを形成した後、このコイルの上に
さらに第２のコイルを形成することとなる。

ところが、このような従来技術を用いて形成されたコモ
ンモードチョークコイルでは、巻数を同じにしても、互
いに打ち消し得る程度に一致する磁束を発生させること
はできない。

この考案の目的は、印刷技術及び積層技術を用いて、た
とえばコモンモードチョークコイルを形成し得るような
積層型コイルを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る積層型コイルは、複数の第１コイル用磁性
体シートと、第２コイル用磁性体シートとが交互に積層
されている。

第１コイル用磁性体シートは、始端と終端とを有するほ
ぼ１ターンの環状の導体パターンが形成されて第１コイ
ルを構成する概略四角形状でなる。第２コイル用磁性体
シートは、始端と終端とを有する実質的に１ターンの環
状の導体パターンが形成されて第２コイルを構成する概
略四角形状でなる。第１コイル用磁性体シートに形成さ
れた導体パターンの始端は、第１及び第２コイル用磁性
体シートの互いに対向する１対の端辺の一方寄りに形成
されたスルーホールを介して隣接する第１コイル用磁性
体シートに形成された導体パターンの終端に接続されて
第１コイルを形成する。第２コイル用磁性体シートに形
成された導体パターンの始端は、第２及び第１コイル用
磁性体シートの互いに対向する１対の端辺の他方寄りに
形成されたスルーホールを介して隣接する第２コイル用
磁性体シートに形成された導体パターンの終端に接続さ
れて第２コイルを形成する。

〔作用〕

この考案においては、環状の導体が主面に形成された複
数の第１コイル用磁性体シートが積層されるとともに、
その間に第２コイル用磁性体シートが配置されており、
第１コイル用磁性体シート上の導体は、第２コイル用磁
性体シートのスルーホールを介して電気的に接続されて
いる。

このような構成を１つのユニットとして連続的に形成す
るとともに、第２コイル用磁性体シートの導体について
も、第１コイル用磁性体シートのスルーホールを介して
電気的に接続すれば、第１コイルを構成する巻線（導
体）と第２コイルを構成する巻線とが交互に、あるいは
何層かおきに配置されたこととなる。

このような積層型コイルを用いれば、２つのコイルに互
いに打ち消し合う磁束を発生させて、コモンモードチョ
ークコイルとして作用させて有効となる。もちろん、第
３コイル、第４コイル等を前記同様に順次積層して構成
することも可能である。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例による積層型コイルの分解斜
視図である。ここでは、コモンモードチョークコイルを
形成した場合を例にとって説明する。

この図に示すように、本実施例の積層型コイルは、第１
コイルと第２コイルとが形成される本体部５と本体部５
を挟むように設けられた上下の電極部6,7と、最外層に
設けられた磁気シールド層8,9とから構成されている。

前記本体部５は、複数の第１コイル用磁性体シート10,1
1及び12と、第２コイル用磁性体シート20,21及び22とか
ら構成されている。第２コイル用磁性体シート20〜22
は、それぞれ第１コイル用磁性体シート10〜12の間に配
置されている。すなわち、第１コイル用磁性体シート10
と第１コイル用磁性体シート11の間に第２コイル用磁性
体シート20が配置され、第１コイル用磁性体シート11と
第１コイル用磁性体シート12の間に第２コイル用磁性体
シート21が配置されている。また、第１コイル用磁性体
シート12と下電極部７の間に第２コイル用磁性体シート
22が配置されている。

各磁性体シート10〜12及び20〜22の主面には、始端と終
端とが電気的導通をしない程度にずれて配置されたほぼ
１ターンの角型の第１コイル形成用導体パターン13,14,
15と、第２コイル形成用導体パターン23,24,25とが印刷
されている。なお、各導体パターンの始端、終端は巻方
向及び電流の流れる方向によって変わるものである。そ
して、磁性体シート10に形成された導体パターン13の終
端13bは、終端13b部分のスルーホール13c、磁性体シー
ト20のスルーホール20aを介して磁性体シート11に形成
された導体パターン14の始端14aに電気的に接続されて
いる。また、磁性体シート11の導体パターン14の終端14
bは、終端14b部分のスルーホール14c、磁性体シート21
のスルーホール21aを介して磁性体シート12の導体パタ
ーン15の始端15aに接続されている。また、磁性体シー
ト20の導体パターン23の終端23bは、終端23b部分のスル
ーホール23c、磁性体シート11のスルーホール11aを介し
て磁性体シート21の導体パターン24の始端24aに接続さ
れている。同様に、導体パターン24の終端24bは、終端2
4b部分のスルーホール24c、磁性体シート12のスルーホ
ールを介して磁性体シート22の導体パターン25の始端に
接続されている。

このようにして、磁性体シート10〜12の導体パターン13
〜15からなる第１コイルL1と、磁性体シート20〜22の導
体パターン23〜25からなり、前記第１コイルL1と同相で
同じ巻数の第２コイルL2とが、一層おきに形成されてい
る。

また、上電極部６は、磁性体シート30,31及び32から構
成されている。各磁性体シート30〜32には、引き出し用
電極導体パターン34a,34b,34cと、35a,35b,35cとが形成
されている。そして、引き出し用電極導体パターン34a
〜34cは、スルーホールにより相互に電気的に接続され
ており、これらには第１コイルL1を構成する磁性体シー
ト10の導体パターン13の始端13aが接続されている。ま
た、同様に引き出し用電極導体パターン35a〜35cはスル
ーホールにより相互に接続されている。そして、これら
のパターン35a〜35cには、磁性体シート10のスルーホー
ル10aを介して、第２コイルL2を構成する磁性体シート2
0の導体パターン23の始端23aが接続されている。

このようにして、上電極部６には、第１コイルL1の引き
出し電極ターミナルT1aと、第２コイルL2の引き出し電
極ターミナルT2aとがそれぞれ形成されている。

また、下電極部７は、磁性体シート36,37及び38から構
成されている。各磁性体シート36〜38には、引き出し用
電極導体パターン39a,39b,39cと、40a〜40c（40b,40cは
図では表れていない）が形成されている。そして、導体
パターン39a〜39cは相互に接続されるとともに、第１コ
イルL1を構成する磁性体シート12の導体パターン15の終
端15bが、磁性体シート22のスルーホール22aを介して接
続されている。同様に、電極用導体パターン40aには、
第２コイルL2を構成する磁性体シート22の導体パターン
25の始端が接続されている。このようにして、下部電極
７には、第１コイルL1用の引き出し電極ターミナルT1b
と、第２コイルL2用の引き出し電極ターミナルT2bとが
それぞれ形成されている。

第２図は前記第１図に示した積層型コイルに外部電極を
接続したものであり、各引き出し電極ターミナルT1a及
びT1bと、引き出し電極ターミナルT2a及びT2bには、そ
れぞれ外部電極41〜44が接続されている。

なお、磁性体シートは絶縁材料、たとえばNi-Znフェラ
イトが用いられ、導体パターンは、たとえばAg、Pd、Ag
-Pd等が用いられ、各スルーホールの径よりも２倍以上
の線幅で形成することが望ましい。さらに、磁性体シー
トとして、たとえば絶縁性のないMn-Znフェライトが用
いられた場合には、シートと各導体パターンとの間にガ
ラス等の絶縁膜を形成すればよい。

前記のような構成の積層型コイルは、磁性体のグリンシ
ート上に導体パターンを印刷して、本体部５及び上下の
電極部6,7を用意し、これらと磁気シールド層8,9とを積
層して圧着し、一体焼結する。そして、各引き出し電極
ターミナルに外部電極をつけると、一体化したチップ型
のコモンモードチョークコイルが得られる。第３図に前
記コモンモードチョークコイルの等価回路図を示す。

前記のように構成されたコモンモードチョークコイルで
は、第４図に示すように、第１コイルL1のＡから入力し
た信号はＢに出力され、磁束αを発生する。しかし、こ
の信号が第２コイルL2のＣから入力してＤへ出力される
とき、第２コイルL2は第１コイルL1と同相巻きとなって
いるので、前記磁束αとは逆向きの磁束βを発生する。
また、第１コイルL1及び第２コイルL2は同じ巻数で、し
かも同一コアに対して導体パターンが形成されているの
で、両コイルL1,L2によって発生する磁束αと磁束βは
同密度である。したがって、磁束αとβとは磁性体内で
相殺されることとなる。すなわち、ノーマルモードでは
チョークコイルとしては作用せず、コモンモードのノイ
ズにのみチョークとして作用することとなる。

このような本実施例のコモンモードチョークコイルで
は、導電性の線材をコイル状に巻くという従来のものと
は異なり、磁性体シート上にコイルパターンを印刷し、
それらをスルーホールで電気的に接続してコイルを形成
するため、大量生産が可能となる。また、小型で表面実
装に適したチップ形状とすることができる。

さらに、コモンモードチョークコイルにおけるシグナル
ラインのパターンの間隔は、年々狭ピッチ化している
が、外部電極のピッチを合わせておけば、狭ピッチに対
しても充分対応可能となる。

〔他の実施例〕

（ａ） 前記実施例では本考案をコモンモードチョーク
コイルに適用したが、本考案の他のたとえばトランスを
形成する場合にも同様に適用することができる。

第５図はコイルの巻数比が2:1のトランスの一部分解斜
視図である。図に示すように、１次側コイルを構成する
磁性体シート50及び51と、２次側コイルを構成する磁性
体シート52とが対応しており、１次側コイルを構成する
磁性体シート50及び51は、２次側コイルを構成する磁性
体シート52と磁性体シート53の間に配置されている。そ
して、前記３枚のシート50,51及び52からなるユニット
が、連続して積層されてトランスが構成されている。

各シートには、前記実施例同様に、始端及び終端を有す
る環状の導体パターン54,55,56,57が印刷されている。
１次側コイルを構成する導体パターン54と導体パターン
55とは電気的に接続されている。また、各導体パターン
54,55は、他のユニットの１次側コイルを構成する導体
パターンに、２次側コイルを構成する磁性体シート52,5
3のスルーホール52a,53aを介して接続されている。２次
側コイルを構成する磁性体シート52の導体パターン56
は、１次側コイルを構成する磁性体シート50及び51のス
ルーホール50a,51aを介して、他のユニットの２次側コ
イルを構成する磁性体シート53の導体パターン57に接続
されている。

このように、１次側コイルと２次側コイルとを交互に積
層することにより、コンパクトなトランスを実現するこ
とができる。

（ｂ） 前記実施例では、２つのコイルを１層おきに接
続して積層型コイルを構成したが、一般にｎ個の同じ巻
数のコイルを１つのチップ内に積層型コイルとして構成
する場合は、たとえば（ｎ−１）層おきにコイルを形成
すればよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案では、複数の第１コイル用磁性体シ
ートの間に第２コイル用磁性体シートを配置するように
積層するとともに、隣接する磁性体シートのスルーホー
ルを介して各磁性体シート上の導体を接続し、複数のコ
イルを１つの積層型コイルに形成するので、たとえばコ
モンモードチョークコイルを形成する場合に、小型で表
面実装に適し、しかも大量生産を可能とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるチップインダクタの分
解斜視図、第２図は前記実施例のチップインダクタの外
観図、第３図はその等価回路図、第４図は前記実施例の
作用を説明するための図、第５図は本考案の他の実施例
による積層型コイルの一部分解斜視図、第６図は従来の
コモンモードチョークコイルの外観及びその動作原理を
説明するための図である。 10〜12……第１コイル用磁性体シート、13〜15……第１
コイル用導体パターン、10a,11a,20a,21a,22a……スル
ーホール、20〜22……第２コイル用磁性体シート、23〜
25……第２コイル用導体パターン、30〜32,36〜38……
電極部用磁性体シート、41〜44……外部電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】始端と終端とを有するほぼ１ターンの環状
   の導体パターンが形成されて第１コイルを構成する概略
   四角形状の第１コイル用磁性体シートと、 始端と終端とを有する実質的に１ターンの環状の導体パ
   ターンが形成されて第２コイルを構成する概略四角形状
   の第２コイル用磁性体シートとが交互に積層されてなる
   とともに、 第１コイル用磁性体シートに形成された導体パターンの
   始端は、第１及び第２コイル用磁性体シートの互いに対
   向する１対の端辺の一方寄りに形成されたスルーホール
   を介して隣接する第１コイル用磁性体シートに形成され
   た導体パターンの終端に接続して第１コイルを形成し、 第２コイル用磁性体シートに形成された導体パターンの
   始端は、第２及び第１コイル用磁性体シートの互いに対
   向する１対の端辺の他方寄りに形成されたスルーホール
   を介して隣接する第２コイル用磁性体シートに形成され
   た導体パターンの終端に接続して第２コイルを接続して
   なる積層型コイル。