Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COMMON-MODE CHOKE COIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/008253
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a common-mode choke coil, which is intended to improve the Scd21 characteristics by making the inductance difference between a first coil element and a second coil element as small as possible. The common-mode choke coil comprises a magnetic substrate (2-1), an insulator (3), coil elements (4 and 5) involved in the insulator (3), a magnetic particle containing resin (6), a magnetic substrate (2-2) and external electrodes (7-1 to 7-4). The coil element (4) has its lead wires (41 and 42) led from the outer end and inner end of a coil body portion (40), respectively, and then bent backward of the winding direction. On the other hand, the coil element (5) has its lead wires (51 and 52) led from the outer end and inner end of a coil body portion (50), respectively, in the same direction as the winding direction. Moreover, the magnetic particle containing resin (6) fills the filling holes (30A and 30B) of the insulator (3), thereby to form a magnetic portion (61) in the clearance between the lead wire (41) and the outermost circumference electrode wire (40A) and to form a magnetic portion (62) in the clearance between the lead wire (42) and the outermost circumference electrode wire (40A).

Inventors:
KUDO, Kazuhide (10-1, Higashikotari 1-chome, Nagaokakyo-sh, Kyoto 55, 6178555, JP)
工藤 和秀 (〒55 京都府長岡京市東神足1丁目10番1号 株式会社村田製作所内 Kyoto, 6178555, JP)
Application Number:
JP2008/061216
Publication Date:
January 15, 2009
Filing Date:
June 19, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MURATA MANUFACTURING CO., LTD. (10-1, Higashikotari 1-chome Nagaokakyo-shi, Kyoto 55, 6178555, JP)
株式会社村田製作所 (〒55 京都府長岡京市東神足1丁目10番1号 Kyoto, 6178555, JP)
KUDO, Kazuhide (10-1, Higashikotari 1-chome, Nagaokakyo-sh, Kyoto 55, 6178555, JP)
International Classes:
H01F17/00; H01F17/04; H01F27/29
Attorney, Agent or Firm:
TSUKAHARA, Takakazu (Long Well Kawasaki 202, 22-3 Minami-choKawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 15, 2100015, JP)
Download PDF:
Claims:
 第1の磁性体基板と、この第1の磁性体基板上に積層形成された第1のコイル体と、この第1のコイル体の上に積層形成された第2のコイル体と、上記第1のコイル体と第2のコイル体とを内包した状態で第1の磁性体基板上に積層形成された絶縁体と、この絶縁体上に設けられた第2の磁性体基板と、上記絶縁体の一の側面にそれぞれ並設された第1及び第2の外部電極と、上記一の側面と対向する他の側面に並設され且つ上記第1及び第2の外部電極とそれぞれ対向する第3及び第4の外部電極とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
 上記第1のコイル体を、コイル本体部と、このコイル本体部の一方端から引き出された第1の引出線と、他方端から引き出された第2の引出線とで構成し、
 上記第2のコイル体を、上記第1のコイル体のコイル本体部と同一形状を成し且つ当該コイル本体部と対向するコイル本体部と、このコイル本体部の一方端から引き出された第1の引出線と、他方端から引き出された第2の引出線とで構成し、
 上記第1及び第2のコイル体の各コイル本体部の上記一方端を、上記絶縁体の上記一の側面側に位置させると共に、上記他方端を、上記他の側面側に位置させ、
 上記第1のコイル体のコイル本体部の一方端,他方端からの第1の引出線,第2の引出線を、コイル本体部の巻き方向に対して逆方向にそれぞれ折り曲げて、上記第1の外部電極,第3の外部電極にそれぞれ接続し、
 上記第2のコイル体のコイル本体部の一方端,他方端からの第1の引出線,第2の引出線を、コイル本体部の巻き方向に対して同方向に引き出して、上記第2の外部電極,第4の外部電極にそれぞれ接続し、
 上記第1のコイル体の第1の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙に、当該間隙を通る磁界を強めるための第1の磁性部を設けると共に、第2の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙に、当該間隙を通る磁界を強めるための第2の磁性部を設けた、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項1に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第1の磁性部の幅を、上記第1のコイル体の第1の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙の幅の3分の1~3分の2の範囲内に設定して、当該第1の磁性部をこれを囲む第1の引出線及び最外周の電極線から一定距離だけ離し、
 上記第2の磁性部の幅を、上記第1のコイル体の第2の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙の幅の3分の1~3分の2の範囲内に設定して、当該第2の磁性部をこれを囲む第2の引出線及び最外周の電極線から一定距離だけ離した、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項2に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第1の磁性部の厚さを、上記第1のコイル体の第1の引出線の厚さ以上で上記第1及び第2の磁性体基板間の距離以下に設定し、
 上記第2の磁性部の厚さを、上記第1のコイル体の第2の引出線の厚さ以上で上記第1及び第2の磁性体基板間の距離以下に設定した、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第2のコイル体の第1の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙に、上記第1の磁性部とほぼ同形同厚の第3の磁性部を設けると共に、第2の引出線とコイル本体部の最外周の電極線との間隙に、上記第2の磁性部とほぼ同形同厚の第4の磁性部を設けた、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第1の磁性部と第2の磁性部とを含んで構成される磁性壁を、上記第1のコイル体のコイル本体部を外側から囲むように、形成した、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項5に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第3の磁性部と第4の磁性部とを含んで構成される磁性壁を、上記第2のコイル体のコイル本体部を外側から囲むように、形成した、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第1及び第2のコイル体のコイル本体部の中心部に存在する間隙に、当該間隙を通る磁界を強めるための第5及び第6の磁性部をそれぞれ設けた、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
 上記第1及び第2のコイル体の各コイル本体部は、積層方向から見て、多角形,円形又は楕円形のいずれかの形状を成す、
 ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
Description:
コモンモードチョークコイル

 この発明は、高周波ノイズを除去するた にコモンモードチョークコイルに関し、特 積層型のコモンモードチョークコイルに関 るものである。

 図24は、従来のコモンモードチョークコイ の第1のコイル体を示す概略平面図であり、 25は、従来のコモンモードチョークコイル 適用される第2のコイル体を示す概略平面図 ある。
 コモンモードチョークコイルは、図24及び 25に示すように、略同一形状の第1のコイル 110と第2のコイル体120とを絶縁体130内に積層 成して、絶縁体130を図示しない磁性体基板 よって上下から挟み込み、4つの外部電極211 ,212,221,222を絶縁体130の外側に設けた構成にな っている(例えば、特許文献1参照)。

 このようなコモンモードチョークコイル は、実装線路に合わせて、例えば、外部電 211,212が左側に配され、外部電極221,222が右 に配されている。このため、図24に示すよう に、コイル体110の第1の引出線111と第2の引出 112とは、電流Iの流れ方向と逆方向に折り曲 げられて、外部電極211,212にそれぞれ接続さ ている。そして、図25に示すように、コイル 体120の第1の引出線121と第2の引出線122とは、 流Iの流れ方向と同方向に折り曲げられて、 外部電極221,222にそれぞれ接続されている。

特許第3724405号公報

 しかし、上記した従来のコモンモードチョ クコイルでは、次のような問題がある。
 図26は、図24の矢視A-A断面図であり、図27は 図25の矢視B-B断面図である。
 図24に示したように、コイル体110の第1の引 線111と第2の引出線112とは、電流Iの流れ方 と逆方向に折り曲げられているので、第1の 出線111(第2の引出線112)を流れる電流Iの向き と、コイル体110のコイル本体部113を流れる電 流Iの向きとが逆になる。
 したがって、図26に示すように、これらの 流Iにより発生する磁界Hが、コイル体110の上 下で打ち消し合い、第1の引出線111(第2の引出 線112)とコイル本体部113の電極線113a(113b)との で強め合うこととなる。
 一方、コイル体120の第1の引出線121と第2の 出線122とは、図25に示したように、電流Iの れ方向と同方向に折り曲げられているので 第1の引出線121(第2の引出線122)を流れる電流I と、コイル体120のコイル本体部123を流れる電 流Iの向きとが同方向になる。
 したがって、図27に示すように、これらの 流Iにより発生する磁界Hが、第1の引出線121( 2の引出線122)とコイル本体部123の電極線123a( 123b)との間で打ち消し合い、コイル体120の上 の磁性体基板141,142内で強め合うこととなる 。すなわち、コイル体120の第1の引出線121(第2 の引出線122)とコイル本体部123との間に生じ 磁界が、磁性体基板141,142内で強め合うので その磁界は、コイル体110の第1の引出線111( 2の引出線112)とコイル本体部113との間に生じ る磁界、すなわち磁性体のない場所に生じる 磁界よりも強くなる。
 この結果、コイル体110とコイル体120との間 インダクタンス値に差が生じ、差動信号が のコモンモードチョークコイルに入力され 場合に、コモンモードノイズが出力される 合(Scd21)が高くなる。
 つまり、上記した従来のコモンモードチョ クコイルでは、Scd21特性が劣化するおそれ ある。

 この発明は、上述した課題を解決するた になされたもので、第1のコイル体と第2の イル体との間のインダクタンス差を可能な り小さくして、Scd21特性の改善を図ったコモ ンモードチョークコイルを提供することを目 的とする。

 上記課題を解決するために、請求項1の発明 は、第1の磁性体基板と、この第1の磁性体基 上に積層形成された第1のコイル体と、この 第1のコイル体の上に積層形成された第2のコ ル体と、第1のコイル体と第2のコイル体と 内包した状態で第1の磁性体基板上に積層形 された絶縁体と、この絶縁体上に設けられ 第2の磁性体基板と、絶縁体の一の側面にそ れぞれ並設された第1及び第2の外部電極と、 の側面と対向する他の側面に並設され且つ 1及び第2の外部電極とそれぞれ対向する第3 び第4の外部電極とを備えるコモンモードチ ョークコイルであって、第1のコイル体を、 イル本体部と、このコイル本体部の一方端 ら引き出された第1の引出線と、他方端から き出された第2の引出線とで構成し、第2の イル体を、第1のコイル体のコイル本体部と 一形状を成し且つコイル本体部と対向する イル本体部と、このコイル本体部の一方端 ら引き出された第1の引出線と、他方端から 引き出された第2の引出線とで構成し、第1及 第2のコイル体の各コイル本体部の一方端を 、絶縁体の一の側面側に位置させると共に、 他方端を、他の側面側に位置させ、第1のコ ル体のコイル本体部の一方端,他方端からの 1の引出線,第2の引出線を、コイル本体部の き方向に対して逆方向にそれぞれ折り曲げ 、第1の外部電極,第3の外部電極にそれぞれ 続し、第2のコイル体のコイル本体部の一方 端,他方端からの第1の引出線,第2の引出線を コイル本体部の巻き方向に対して同方向に き出して、第2の外部電極,第4の外部電極に れぞれ接続し、第1のコイル体の第1の引出線 とコイル本体部の最外周の電極線との間隙に 、間隙を通る磁界を強めるための第1の磁性 を設けると共に、第2の引出線とコイル本体 の最外周の電極線との間隙に、間隙を通る 界を強めるための第2の磁性部を設けた構成 とする。
 かかる構成により、1対の差動信号を第1の 部電極と第2の外部電極とに入力すると、第1 の外部電極に入力された一方の差動信号が、 第1のコイル体の第1の引出線を通じてコイル 体部内に入力し、第2の引出線を通じて、第 3の外部電極に出力される。そして、第2の外 電極に入力された他方の差動信号が、第2の コイル体の第1の引出線を通じてコイル本体 内に入力し、第2の引出線を通じて、第4の外 部電極に出力される。
このとき、差動信号同士は、同振幅且つ逆位 相であるので、第1のコイル体を流れる差動 号と第2のコイル体を流れる差動信号とは互 に逆方向になる。このため、磁界がこれら 第1及び第2のコイル体の間に集中し、全体 インダクタンス値が減少し、1対の差動信号 スムーズに第1及び第2のコイル体内を通過 る。
 ところで、第1のコイル体のコイル本体部の 一方端,他方端からの第1の引出線,第2の引出 が、コイル本体部の巻き方向に対して逆方 にそれぞれ折り曲げられて、第1の外部電極, 第3の外部電極にそれぞれ接続されているの 、第1の引出線(第2の引出線)を流れる電流の きと、第1の引出線(第2の引出線)に近接する コイル本体部の最外周の電極線を流れる電流 の向きとが逆向きになる。このため、第1の 出線(第2の引出線)と最外周の電極線との間 間隙を通って積層方向を向く磁界が強めら る。
 一方、第2のコイル体のコイル本体部の一方 端,他方端からの第1の引出線,第2の引出線が コイル本体部の巻き方向に対して同方向に き出されて、第2の外部電極,第4の外部電極 それぞれ接続されているので、第1の引出線( 第2の引出線)を流れる電流の向きと、第1の引 出線(第2の引出線)に近接するコイル本体部の 最外周の電極線を流れる電流の向きとが同じ 向きになる。このため、第1の磁性体基板と 2の磁性体基板とを通る磁界が強められる。
 かかる第1の磁性体基板と第2の磁性体基板 を通る磁界が、上記間隙を通る磁界よりも い場合には、第1のコイル体と第2のコイル体 とのインダクタンス値に差が生じ、Scd21が高 なるおそれがある。
 しかしながら、この発明では、第1のコイル 体の第1の引出線(第2の引出線)とコイル本体 の最外周の電極線との間隙に、磁界を強め ための第1の磁性部(第2の磁性部)を設けたの 、この間隙を通る磁界の強さを上記第1の磁 性体基板と第2の磁性体基板とを通る磁界の さとほぼ同等にすることができる。

 請求項2の発明は、請求項1に記載のコモン ードチョークコイルにおいて、第1の磁性部 幅を、第1のコイル体の第1の引出線とコイ 本体部の最外周の電極線との間隙の幅の3分 1~3分の2の範囲内に設定して、第1の磁性部 これを囲む第1の引出線及び最外周の電極線 ら一定距離だけ離し、第2の磁性部の幅を、 第1のコイル体の第2の引出線とコイル本体部 最外周の電極線との間隙の幅の3分の1~3分の 2の範囲内に設定して、第2の磁性部をこれを む第2の引出線及び最外周の電極線から一定 距離だけ離した構成とする。
 かかる構成により、第1の磁性部と第1の引 線及び最外周の電極線との間に一定幅の絶 体が介在し、第2の磁性部と第2の引出線及び 最外周の電極線との間に一定幅の絶縁体が介 在することとなる。

 請求項3の発明は、請求項2に記載のコモン ードチョークコイルにおいて、第1の磁性部 厚さを、第1のコイル体の第1の引出線の厚 以上で第1及び第2の磁性体基板間の距離以下 に設定し、第2の磁性部の厚さを、第1のコイ 体の第2の引出線の厚さ以上で第1及び第2の 性体基板間の距離以下に設定した構成とす 。
 かかる構成により、第1の磁性部(第2の磁性 )の厚さを、第1のコイル体の第1の引出線(第 2の引出線)の厚さ以上に設定することで、必 な磁界の強さを得ることができる。

 請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3の ずれかに記載のコモンモードチョークコイ において、第2のコイル体の第1の引出線と イル本体部の最外周の電極線との間隙に、 1の磁性部とほぼ同形同厚の第3の磁性部を設 けると共に、第2の引出線とコイル本体部の 外周の電極線との間隙に、第2の磁性部とほ 同形同厚の第4の磁性部を設けた構成とする 。
 かかる構成により、第1の磁性部と第3の磁 部、及び第2の磁性部と第4の磁性部が、積層 方向から見て、左右対称の配置となるので、 コイル製造時における加工バラツキを低減す ることができる。

 請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の ずれかに記載のコモンモードチョークコイ において、第1の磁性部と第2の磁性部とを んで構成される磁性壁を、第1のコイル体の イル本体部を外側から囲むように、形成し 構成とする。
 かかる構成により、磁性壁による外磁路が 1のコイル体のコイル本体部の外側に形成さ れる。

 請求項6の発明は、請求項5に記載のコモン ードチョークコイルにおいて、第3の磁性部 第4の磁性部とを含んで構成される磁性壁を 、第2のコイル体のコイル本体部を外側から むように、形成した構成とする。
 かかる構成により、磁性壁による外磁路が 2のコイル体のコイル本体部の外側にも形成 される。

 請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の ずれかに記載のコモンモードチョークコイ において、第1及び第2のコイル体のコイル 体部の中心部に存在する間隙に、間隙を通 磁界を強めるための第5及び第6の磁性部をそ れぞれ設けた構成とする。
 かかる構成により、第5及び第6の磁性部に る内磁路が第1及び第2のコイル体のコイル本 体部の中心部に形成される。

 請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7 いずれかに記載のコモンモードチョークコ ルにおいて、第1及び第2のコイル体の各コ ル本体部は、積層方向から見て、多角形,円 又は楕円形のいずれかの形状を成す構成と た。

 以上詳しく説明したように、この発明に るコモンモードチョークコイルによれば、 1のコイル体の第1の引出線(第2の引出線)と イル本体部の最外周の電極線との間隙に、 界を強めるための第1の磁性部(第2の磁性部) 設けて、この間隙を通る磁界の強さを上記 1の磁性体基板と第2の磁性体基板とを通る 界の強さとほぼ同等にしたので、第1のコイ 体と第2のコイル体とのインダクタンス値に 差がなくなり、低いScd21を得ることができる いう優れた効果がある。

 また、請求項2の発明によれば、第1の磁 部(第2の磁性部)と第1の引出線(第2の引出線) び最外周の電極線との間に一定幅の絶縁体 介在させたので、高周波特性の劣化を防止 つつ、磁気効率を高めることができる。

 また、請求項3の発明によれば、第1の磁 部(第2の磁性部)の厚さを調整することで、 1のコイル体と第2のコイル体とのインダクタ ンス値の差を容易に低減することができる。

 また、請求項4の発明によれば、コイル製 造時における加工バラツキを低減することが できるので、歩留まりの高い製造が可能とな る。

 また、請求項5の発明によれば、磁性壁に よる外磁路が第1のコイル体のコイル本体部 外側に形成されるので、高いインダクタン 値を得ることができる。

 また、請求項6の発明によれば、磁性壁に よる外磁路が第2のコイル体のコイル本体部 外側にも形成されるので、コモンモードチ ークコイル全体のインダクタンス値を高く ることができる。

 また、請求項7の発明によれば、第5及び 6の磁性部による内磁路が第1及び第2のコイ 体のコイル本体部の中心部に形成されるの 、さらに高いインダクタンス取得効果を得 ことができる。

 さらに、請求項8の発明によれば、効率の 良い磁路構造を形成することができる。

この発明の第1実施例に係るコモンモー ドチョークコイルを示す分解斜視図である。 コモンモードチョークコイルの外観図 ある。 図2の矢視C-C断面図である。 コイル体4の構造を説明するための概略 平面図である。 コイル体5の構造を説明するための概略 平面図である。 第1の磁性部を説明するための概略部分 拡大平面図である。 第2の磁性部を説明するための概略部分 拡大平面図である。 コモンモードチョークコイルを伝送路 実装した状態を示す斜視図である。 磁性部の機能を説明するための部分拡 断面図である。 シミュレーションの結果を示す線図で ある。 この発明の第2実施例に係るコモンモ ドチョークコイルの要部を透視して示す斜 図である。 この実施例の要部と第2のコイル体と 示す概略平面図である。 要部と第1のコイル体とを示す概略平 図である。 この発明の第3実施例に係るコモンモ ドチョークコイルの要部を透視して示す斜 図である。 この実施例の要部と第1のコイル体と 示す概略平面図である。 要部と第2のコイル体とを示す概略平 図である。 この発明の第4実施例に係るコモンモ ドチョークコイルの要部を透視して示す斜 図である。 この実施例の要部と第1のコイル体と 示す概略平面図である。 要部と第2のコイル体とを示す概略平 図である。 この発明の第5実施例に係るコモンモ ドチョークコイルの要部を透視して示す斜 図である。 この実施例の要部と第1のコイル体と 示す概略平面図である。 要部と第2のコイル体とを示す概略平 図である。 変形例を示す部分拡大断面図である。 従来のコモンモードチョークコイルの 第1のコイル体を示す概略平面図である。 従来のコモンモードチョークコイルに 適用される第2のコイル体を示す概略平面図 ある。 図24の矢視A-A断面図である。 図25の矢視B-B断面図である。

符号の説明

 1…コモンモードチョークコイル、 2-1,2-2 …磁性体基板、 3…絶縁体、 3a…前面、 3b 後面、 4,5,4″,5″…コイル体、 6…磁粉入 樹脂、 7-1~7-4…外部電極、 30A~30G…充填孔  31~35…絶縁層、 31b~35b,31c~35c…矩形孔、 32 a,34a…ビアホール、 37…接着剤、 40,50,40″,5 0″…コイル本体部、 40A,50A…最外周の電極 、 40a,50a…外端、 40b,…50b…内端、 41,42,51, 52…引出線、 41a,51a…先端部、 42b,52b…基端 、 61~67,65″,66″…磁性部、 G1,G2…間隙、  H…磁界、 I…電流、 L1…長さ、 t…厚さ、 w1…幅。

 以下、この発明の最良の形態について図 を参照して説明する。

 図1は、この発明の第1実施例に係るコモ モードチョークコイルを示す分解斜視図で り、図2は、コモンモードチョークコイルの 観図であり、図3は、図2の矢視C-C断面図で る。

 この実施例のコモンモードチョークコイ 1は、図1~図3に示すように、第1の磁性体基 としての磁性体基板2-1と、磁性体基板2-1上 形成された絶縁体3と、この絶縁体3内に内包 された第1のコイル体としてのコイル体4及び 2のコイル体としてのコイル体5と、磁粉入 樹脂6と、接着剤37を介して磁粉入り樹脂6上 接着された磁性体基板2-2と、第1~第4の外部 極としての外部電極7-1~7-4とを備えている。

 絶縁体3は、図1に示すように、絶縁層31~35 を積層して形成したものであり、コイル体4,5 は、これらは、絶縁層31~35上に積層形成され いる。

 コイル体4は、磁性体基板2-1の上方に積層形 成されており、コイル本体部40と、第1の引出 線としての引出線41と、第2の引出線としての 引出線42とで構成されている。
 具体的には、引出線42が、絶縁層31上にパタ ーン形成され、コイル本体部40が、絶縁層32 にパターン形成され、コイル本体部40の他方 端である内端40bが絶縁層32のビアホール32aを じて、引出線42の基端部42bに接続されてい 。そして、引出線41が、コイル本体部40の一 端である外端40aから引き出されるように、 ターン形成されている。

 図4は、コイル体4の構造を説明するための 略平面図である。
 図4に示すように、コイル体4のコイル本体 40は、積層方向から見て、四角形の渦巻き状 を成し、その外端40aを、絶縁体3の一の側面 ある前面3a側に位置させると共に、内端40bを 、他の側面である後面3b側に位置させている
 かかるコイル本体部40は、外側から内側に かって右方向に巻いている。そして、引出 41が、コイル本体部40の外端40aから前面3a側 向かって引き出された後、コイル本体部40の 巻き方向に対して逆方向(左方向)に折り曲げ れている。一方、引出線42もコイル本体部40 の内端40bから後面3b側に向かって引き出され 後、コイル本体部40の巻き方向に対して逆 向(左方向)に折り曲げられている。
 外部電極7-1,7-2は、絶縁体3の前面3aにそれぞ れ並設され、外部電極7-3,7-4は、外部電極7-1,7 -2と対向するように、後面3bに並設されてお 、上記のように左側に折り曲げ形成された 出線41,42の先端部41a,42aが、外部電極7-1,7-3に れぞれ接続されている。

 図1に示すように、コイル体5は、コイル体4 上方に積層形成されており、コイル本体部5 0と、第1の引出線としての引出線51と、第2の 出線としての引出線52とで構成されている
 具体的には、コイル本体部50が、絶縁層33上 にパターン形成され、引出線51が、このコイ 本体部50の一方端である外端50aから引き出 れるように、パターン形成されている。ま 、引出線52は、絶縁層34上にパターン形成さ 、その基端部52bが、絶縁層34のビアホール34 aを通じてコイル本体部50の他方端である内端 50bに接続されている。

 図5は、コイル体5の構造を説明するための 略平面図である。
 図5に示すように、コイル体5のコイル本体 50は、コイル本体部40と同一形状を成し、コ ル本体部40の真上に対向するように(図1及び 図3参照)、積層形成されている。したがって コイル本体部50においても、その外端50aを 絶縁体3の前面3a側に位置させると共に、内 50bを、後面3b側に位置させている。
 かかるコイル本体部50も、外側から内側に かって右方向に巻いているが、引出線51は、 コイル本体部50の外端50aから前面3a側に向か て引き出された後、コイル本体部50の巻き方 向に対して同方向(右方向)に引き出されてい 。一方、引出線52もコイル本体部50の内端50b から後面3b側に向かって引き出された後、コ ル本体部50の巻き方向に対して同方向(右方 )に引き出されている。
 そして、これら引出線51,52の先端部51a,52aが 外部電極7-2,7-4にそれぞれ接続されている。

 図1に示す磁粉入り樹脂6は、この実施例 特徴である第1及び第2の磁性部を形成するた めの樹脂であり、図3に示すように、充填孔30 Aをコイル体4の引出線41とコイル本体部40の最 外周の電極線40Aとの間に形成すると共に、充 填孔30Bを引出線42と最外周の電極線40Aとの間 形成し、磁粉入り樹脂6をこれら充填孔30A,30 Bに印刷等で充填することで、第1の磁性部と ての磁性部61と第2の磁性部としての磁性部6 2とを形成した。

 ここで、磁性部61,62について、具体的に説 する。
 充填孔30Aは、図1に示すように、絶縁層31~35 設けた矩形孔31b~35bを連通させることで形成 され、充填孔30Bは、矩形孔31c~35dを連通させ ことで形成されている。したがって、図2及 図3に示すように、これらの充填孔30A,30Bに 填された磁性部61,62は、断面矩形の柱体を成 し、その上下端が磁性体基板2-1,2-2にそれぞ 連結した状態になっている。つまり、磁性 61,62の厚さは、磁性体基板2-1,2-2間の距離と ぼ等しく設定されている。

 図6は、第1の磁性部61を説明するための概略 部分拡大平面図であり、図7は、第2の磁性部6 1を説明するための概略部分拡大平面図であ 。
 図6(図7)に示すように、磁性部61(62)の幅w1(w2) は、引出線41(42)と最外周の電極線40Aとの間隙 G1(G2)の幅W1(W2)の3分の1~3分の2の範囲内に設定 れている。これにより、磁性部61(62)が、磁 部61(62)をこれを囲む引出線41(42)及び最外周 電極線40Aから一定距離だけ離れ、一定幅の 縁体3が、磁性部61(62)と引出線41(42)及び最外 周の電極線40Aとの間に介在することとなる。
 また、磁性部61(62)の長さ(図6及び図7の横方 の長さ)は、間隙G1(G2)の長さL1(L2)よりも長く 設定されている。

 ここで、コモンモードチョークコイル1の製 法について、図1を参照しながら簡単に説明 る。
 この実施例のコモンモードチョークコイル1 は、絶縁層31~35とコイル本体部40,50と引出線41 ,42,51,52とを、磁性体基板2-1上に交互に積層し 、磁粉入り樹脂6の上に磁性体基板2-2を接着 て形成されるものある。そして、各層の材 としては、次に様なものが使用される。
 磁性体基板2-1,2-2としては、フェライト基板 を用いた。以後のフォトリソグラフィ工法に 支障がないように、磁性体基板2-1の表面粗さ Raを0.5μm以下に研磨しておくことが望ましい
 また、絶縁層31~35を形成するための絶縁材 としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂 ベンゾシクロブテン樹脂等の種々の樹脂材 、あるいはSiO2等のガラス、ガラスセラミク 、誘電体等を用いたり、複数材料を組み合 せたものを用いることができる。この実施 では、フォトリソグラフィ工法を採用する とから、絶縁層31~35の材料として感光性ポ イミド樹脂を使用した。
 また、コイル本体部40,50と引出線41,42,51,52と を形成するための導電性材料としては、導電 性に優れたAg、Pd、Cu、Al等の金属、あるいは れらの合金を用いることができる。この実 例では、Agを用いた。なお、この絶縁材料 導電性材料との組み合わせは、加工性・密 性等を考慮して選択することが望ましい。
 また、接着剤37として熱硬化性のポリイミ 樹脂を用いた。

 コモンモードチョークコイル1の製法におい ては、まず、絶縁材料を磁性体基板2-1上に塗 布し、レジスト塗布-露光-現像-エッチング- ジスト剥離等の一連のフォトリソグラフィ 法やレーザを用いて、矩形孔31b,31cを有した 縁層31を形成する。そして、スパッタリン や蒸着等の薄膜形成法やスクリーン印刷等 厚膜形成法を用いて、導電材料の膜をこの 縁層31上に形成する。しかる後、レジスト塗 布-露光-現像-エッチング-レジスト剥離等の 連のフォトリソグラフィ工法により、引出 42を絶縁層31上にパターン形成する。次に、 縁材料を引出線42上に塗布して、フォトリ グラフィ工法により、ビアホール32aと矩形 32b,32cを有した絶縁層32を形成する。そして この絶縁層32上に導電材料の膜を形成した後 、フォトリソグラフィ工法により、コイル本 体部40及び引出線41をパターン形成する。こ により、コイル本体部40の内端40bと下層の引 出線42の基端部42bとがビアホール32aを通じて 気的に接続され、コイル体4が形成される。 そして、矩形孔31b,31cと矩形孔32b,32cとが連通 た状態になる。
 以後同様に、絶縁層33~35と引出線51及びコイ ル本体部50と引出線52とを交互積層して、コ ル体5を形成すると共に、連通した矩形孔33b, 33c~35b,35cを形成する。
 これにより、絶縁体3を積層方向に貫通した 充填孔30A,30B(図3参照)が形成されるので、磁 を充填孔30A,30Bに充填して、磁性部61,62を形 する。
 磁粉を充填孔30A,30Bに充填する方法としては 、磁粉を混ぜた樹脂を、絶縁体3の上面にス ン塗布又は印刷したり、感光性磁粉入りペ スト材を絶縁体3上にスピン塗布する方法が る。この実施例では、磁粉入り樹脂を印刷 る方法を採用した。
 すなわち、図3に示すように、磁粉入り樹脂 6を絶縁体3の上面に印刷して、磁粉入り樹脂6 を充填孔30A,30B内に充填し、磁性部61,62を充填 孔30A,30B内に形成した。
 なお、上記のように、一度に矩形孔31b,31c~35 b,35cを形成した後に、磁粉入り樹脂6を印刷し て磁性部61,62を形成するのでなく、感光性磁 入りペースト材を、矩形孔31b,31c(32b,32c~35b,35 c)を有した各絶縁層31(32~35)上に随時印刷した 、フォトリソグラフィ工法を用いて、各矩 孔31b,31c(32b,32c~35b,35c)毎に磁性部を形成する 分的形成方法も採用することができる。
 しかる後、図1に示すように、接着剤37を塗 した磁性体基板2-2を磁粉入り樹脂6の上に接 着させた。この状態で、真空中又は不活性ガ ス中で加熱・加圧し、冷却後、圧力を解除す ることで、磁性体基板2-2を磁粉入り樹脂6上 強固に接合する。
 そして、かかる工程で得たウエハをダイシ グ等の切断加工により、所定サイズのチッ 体に分割した後、各チップ体に外部電極7-1~ 7-4を形成する。この際、Ag,Ab-Pd,Cu,NiCr又はNiCu の材料を含む導電性ペーストを塗布したり その材料をスパッタリングや蒸着等で金属 膜し、この金属膜の上に、湿式電解メッキ 、Ni、Sn、Sn-Pb等の金属膜をさらに形成する とで、外部電極7-1~7-4を形成する。
 以上のように、コモンモードチョークコイ 1の製法に、フォトリソグラフィ工法を採用 することで、小型で高精度なコモンモードチ ョークコイル1を製造することができる。

 次に、この実施例のコモンモードチョーク イルが示す作用及び効果について説明する
 図8は、コモンモードチョークコイル1を伝 路に実装した状態を示す斜視図であり、図9 、磁性部61,62の機能を説明するための部分 大断面図である。
 図8に示すように、コモンモードチョークコ イル1は、USB等の高速伝送路300にに実装して 用することができる。
 具体的には、コモンモードチョークコイル1 の外部電極7-1,7-3を高速伝送路300の一方の線 301に接続し、外部電極7-2,7-4を他方の線路302 接続する。そして、線路301,302上の1対の差 信号S,-Sを、外部電極7-1,外部電極7-2にそれぞ れ入力すると、外部電極7-1に入力された差動 信号Sが、図1に示すコイル体4の引出線41を通 てコイル本体部40内に入力する。そして、 出線42と外部電極7-3を通じて出力側の線路301 上に出力される。一方、外部電極7-2に入力さ れた差動信号-Sは、図1に示すコイル体5の引 線51を通じてコイル本体部50内に入力し、引 線52,外部電極7-4を通じて出力側の線路302に 力される。
 このとき、差動信号S,-S同士は、同振幅且つ 逆位相であるので、コイル体4のコイル本体 40に流れる差動信号Sとコイル体5のコイル本 部50に流れる差動信号-Sとは互いに逆方向に 流れる。このため、磁界がこれらのコイル体 4,5の間に集中し、コモンモードチョークコイ ル1全体のインダクタンス値が減少し、差動 号S,-Sがスムーズにコイル体4,5内を通過する とができる。

 ところで、図4に示したように、コイル体4 外端40a(内端40b)から引き出された引出線41(42) は、コイル本体部40の巻き方向に対して逆方 (左方向)に折り曲げられている。したがっ 、図6(図7)に示したように、引出線41(引出線4 2)を流れる電流Iの向きと、引出線41(引出線42) に近接するコイル本体部40の最外周の電極線4 0Aを流れる電流Iの向きとが逆向きとなる。こ のため、引出線41(42)と最外周の電極線40Aとの 間の間隙G1(G2)を通って積層方向を向く磁界が 強められる。
 一方、図5に示したように、コイル体5の外 50a(内端50b)から引き出された引出線51(52)は、 コイル本体部50の巻き方向に対して同方向(右 方向)に引き出されている。したがって、引 線51(52)を流れる電流の向きと、引出線51(引 線52)に近接するコイル本体部50の最外周の電 極線50Aを流れる電流の向きとが同じ向きであ る。このため、これらの電流によって発生し た磁界が、磁性体基板2-1,2-2を通り、磁性体 板2-1,2-2によって強められる。
 この磁界が、上記のように引出線41(42)と最 周の電極線40Aとの間に生じる磁界よりも強 場合には、コイル体4とコイル体5とのイン クタンス値に差が生じ、図8に示す差動信号S ,-Sがコモンモードノイズとなって外部電極7-3 ,7-4から線路301,302に出力される割合が高くな 。つまり、コモンモードチョークコイル1の Scd21が高くなるおそれがある。

 しかしながら、この実施例のコモンモード ョークコイル1においては、図3及び図4に示 たように、磁粉入り樹脂6を、引出線41(42)と コイル本体部40の最外周の電極線40Aとの間の 填孔30A(30B)に充填して、磁性部61(62)を形成 たので、図9に示すように、引出線41(42)と電 線40Aとの間の磁界Hが磁性部61(62)によって、 強められる。
 この実施例では、図3に示したように、磁性 部61(62)厚さを、磁性体基板2-1,2-2間の距離と ぼ等しく設定すると共に、図6(図7)に示した うに、一定幅の絶縁体3を、磁性部61(62)と引 出線41(42)及び最外周の電極線40Aとの間に介在 させ、且つ磁性部61(62)の長さを、間隙G1(G2)の 長さL1(L2)よりも長く設定して、引出線41(42)と 電極線40Aとの間の磁界Hの強さを調整した。 なわち、コイル体4のインダクタンス値とコ ル体5のインダクタンス値とがほぼ等しくな るように調整した。

 したがって、この実施例のコモンモードチ ークコイル1では、図8に示す差動信号S,-Sの とんどが、差動信号S,-Sとしてそのまま出力 され、コモンモードノイズに変換される割合 は少なくなり、Scd21が、非常に低くなる。
 また、磁性部62と引出線42及び最外周の電極 線40Aとの間に一定幅の絶縁体3が介在させた で、高周波特性の劣化を防止しつつ、磁気 率を高めることができる。

 発明者等は、かかる効果を確認すべく、次 ようなシミュレーションを行った。
 図10は、シミュレーションの結果を示す線 である。
 まず、図1に示したコモンモードチョークコ イル1から磁性部61,62を除き、チップの縦、横 、高さを1.25mm×1.0mm×0.82mm、コイル体4,5のコイ ル本体部40,50の巻き数を5.5ターン、電極幅を2 3μm、コイル体4の引出線41(42)と最外周の電極 40Aとの間隙G1(G2)の幅W1(W2)を211μm、間隙G1(G2) 長さL1(L2)を360μmに設定した。そして、かか コモンモードチョークコイルに対して、周 数10MHz~1000MHzの差動信号を入力して、そのScd 21を測定するシミュレーションを行った。す と、図10のScd21曲線V1で示すように、周波数 約50MHz以下の範囲では、Scd21が-50dB以下を維 するものの、50MHzを越える高周波領域では Scd21が-50dBを遙かに越えてしまう。
 次に、上記コモンモードチョークコイルに 性部61(62)を設け、この磁性部61(62)の幅w1(w2) 140μm、その長さを間隙G1(G2)よりも長めに設 して、上記と同様のシミュレーションを行 た。
 すると、図10のScd21曲線V2で示すように、周 数が約50MHzを越える高周波の範囲において 、Scd21がほぼ-50dB以下になり、磁性部61,62を けることで、コモンモードチョークコイル Scd21が非常に低くなることを、確認すること ができた。

 次に、この発明の第2実施例について説明す る。
 図11は、この発明の第2実施例に係るコモン ードチョークコイルの要部を透視して示す 視図であり、図12は、この実施例の要部と イル体5とを示す概略平面図であり、図13は 要部とコイル体4とを示す概略平面図である
 この実施例は、図11に示すように、磁性部63 ,64を磁性部61,62に並べて配した点が、上記第1 実施例と異なる。

 すなわち、図12に示すように、第3の磁性部 しての磁性部63を磁性部61とほぼ同形に形成 し、この磁性部63をコイル体5の引出線51とコ ル本体部50の最外周の電極線50Aとの間隙に けた。また、第4の磁性部としての磁性部64 磁性部62とほぼ同形に形成し、磁性部64を引 線52とコイル本体部50の最外周の電極線50Aと の間隙に設けた。
 これら磁性部63,64の幅や長さも、磁性部61,62 とほぼ同様に設定した。また、充填孔30A,30B ほぼ同様の充填孔30C,30Dを、絶縁体3に設け、 磁粉入り樹脂6(図1及び図3参照)をこれら充填 30C,30D内に充填することで、磁性部63,64を形 した。したがって、磁性部63,64も磁性部61,62 と同様に、磁性体基板2-1,2-2間の距離とほぼ しい厚さを有する。

 このように、磁性部63,64を形成することで 図12及び図13に示すように、磁性部63,64が中 線M関して磁性部61,62と線対称になる。この め、コモンモードチョークコイルの製造時 おける加工バラツキを低減し、製造歩留ま を高くすることができる。
 その他の構成、作用及び効果は、上記第1実 施例と同様であるので、その記載は省略する 。

 次に、この発明の第3実施例について説明す る。
 図14は、この発明の第3実施例に係るコモン ードチョークコイルの要部を透視して示す 視図であり、図15は、この実施例の要部と イル体4とを示す概略平面図であり、図16は 要部とコイル体5とを示す概略平面図である
 この実施例は、図14に示すように、磁性部61 ,62,63,64を含む磁性壁65,66を設けた点が、上記 1及び第2実施例と異なる。

 すなわち、磁性壁65は、両端部に磁性部61,62 を含んだコ字状の壁体であり、磁性壁66は、 端部に磁性部63,64を含んだコ字状の壁体で る。
 具体的には、図15及び図16に示すように、コ イル体4,5のコイル本体部40,50の左側半部を外 から囲む充填孔30Eを絶縁体3に形成すると共 に、右側半部を外側から囲む充填孔30Fを形成 し、磁粉入り樹脂6(図1及ぶ図3参照)をこれら 填孔30E,30F内に充填して、コイル本体部40,50 外側から囲む磁性壁65,66を形成した。

 かかる構成により、磁性壁65,66による外磁 がコイル体4,5のコイル本体部40,50の外側に形 成されるので、コモンモードチョークコイル 全体のインダクタンス値が高くなる。
 その他の構成、作用及び効果は、上記第1及 び第2実施例と同様であるので、その記載は 略する。

 次に、この発明の第4実施例について説明す る。
 図17は、この発明の第4実施例に係るコモン ードチョークコイルの要部を透視して示す 視図であり、図18は、この実施例の要部と イル体4″とを示す概略平面図であり、図19 、要部とコイル体5″とを示す概略平面図で る。
 上記第3実施例では、第1のコイル体及び第2 コイル体として、コイル本体部が四角形の 巻き状を成すコイル体4,5を適用したが、こ 実施例は、図17~図19に示すように、第1のコ ル体及び第2のコイル体として、コイル本体 部40″,50″がほぼ円形のコイル体4″,5″を適 した。

 具体的には、図18及び図19に示すように、コ イル体4″,5″の円形のコイル本体部40″,50″ 左側半部を外側から囲む充填孔30E″を絶縁 3に形成すると共に、右側半部を外側から囲 む充填孔30F″を形成し、磁粉入り樹脂6(図1及 ぶ図3参照)をこれら充填孔30E″,30F″内に充填 して、コイル本体部40″,50″を外側から囲む 性壁65″,66″を形成した。
 このように、コイル体のコイル本体部をほ 円形にすることで、さらなる磁気効率の向 を図ることができる。
 その他の構成、作用及び効果は、上記第3実 施例と同様であるので、その記載は省略する 。

 次に、この発明の第5実施例について説明す る。
 図20は、この発明の第5実施例に係るコモン ードチョークコイルの要部を透視して示す 視図であり、図21は、この実施例の要部と イル体4″とを示す概略平面図であり、図22 、要部とコイル体5″とを示す概略平面図で る。
 この実施例は、第5及び第6の磁性部として 磁性部67をコイル体4″,5″のコイル本体部40 ,50″の中心部に設けた点が、上記第4実施例 と異なる。

 具体的には、図21及び図22に示すように、充 填孔30Gをコイル本体部40″,50″の中心部の間 G3内に形成し、磁粉入り樹脂6(図1及ぶ図3参 )を充填孔30Gに充填して、磁性部67を形成し 。
 これにより、磁性部67による内磁路がコイ 本体部40″,50″の中心部に形成され、さらに 高いインダクタンス取得効果を得ることがで きる。
 その他の構成、作用及び効果は、上記第4実 施例と同様であるので、その記載は省略する 。

 なお、この発明は、上記実施例に限定され ものではなく、発明の要旨の範囲内におい 種々の変形や変更が可能である。
 例えば、上記実施例では、磁性部の厚さを 性体基板2-1,2-2間の距離にほぼ等しく設定し たが、これに限定されるものではなく、引出 線や最外周の電極線の厚さ以上であれば、磁 性部の厚さは任意である。したがって、例え ば、図23の(a)に示すように、磁性部61におい は、同じ高さの引出線41と最外周の電極線40A との間隙に設けるので、磁性部61の厚さtを、 引出線41や電極線40Aの厚さに等しく設定する とで、第1の磁性部としての機能を発揮する 。しかし、図23の(b)に示すように、高さが異 る引出線42と最外周の電極線40Aとの間隙に ける磁性部62では、その厚さを引出線41の下 から電極線40Aの上面までの距離に設定する とが好ましい。




 
Previous Patent: MATERIAL FOR PRESSURE MEASUREMENT

Next Patent: ELECTRON SOURCE