JP2000216024A - 積層型インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮遊容量の発生を抑えることができる積層型
インダクタを得る。 【解決手段】 積層型インダクタ４０は、コイル導体４
１〜４４を電気的に接続して構成した螺旋状コイルＬａ
と、コイル導体４５〜４８を電気的に接続して構成した
螺旋状コイルＬｂを有している。そして、これら螺旋状
コイルＬａ，Ｌｂを内蔵した積層体６５は、絶縁性材料
膜とコイル導体４１〜４８を積み重ねて構成されてい
る。コイルＬａを構成しているコイル導体４１〜４４の
間には、低誘電率材５５〜５７が配設されている。同様
に、コイルＬｂを構成しているコイル導体４５〜４８の
間には、低誘電率材５１〜５３が配設されている。さら
に、コイルＬａとコイルＬｂの間にも低誘電率材５４が
配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型インダク
タ、特に、コモンモードチョークコイル等として用いら
れる積層型インダクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層型インダクタとして、例えば
図１２に示すように、それぞれの径が略等しくかつそれ
ぞれの軸が略同一線上に揃えられている複数のコイルを
内蔵した積層型インダクタ１０が知られている。この積
層型インダクタ１０は、コイル導体１１〜１８等をそれ
ぞれ表面に設けた絶縁性シート３２と、カバーシート３
３等で構成されている。絶縁性シート３２，３３の材料
は、加工のし易さから、一種類である。

【０００３】コイル導体１１〜１４は、絶縁性シート３
２にそれぞれ設けたビアホール２６ａ〜２６ｃを介して
電気的に直列に接続され、絶縁性シート３２の積み重ね
方向に対して平行な軸を有する螺旋状コイルＬａとされ
る。コイル導体１５〜１８は、絶縁性シート３２にそれ
ぞれ設けたビアホール２６ｄ〜２６ｆを介して電気的に
直列に接続され、絶縁性シート３２の積み重ね方向に対
して平行な軸を有する螺旋状コイルＬｂとされる。

【０００４】各シート３２，３３は積み重ねられた後、
一体的に焼成され、図１３に示すような積層体２５とさ
れる。積層体２５の奥側及び手前側の側面には、それぞ
れコイルＬａ，Ｌｂの入力電極１ａ，２ａ並びに出力電
極１ｂ，２ｂが設けられている。

【０００５】コイルＬａの一方の端部（具体的にはコイ
ル導体１１の端部）は入力電極１ａに電気的に接続さ
れ、他方の端部（具体的にはコイル導体１４の端部）は
出力電極１ｂに電気的に接続されている。コイルＬｂの
一方の端部（具体的にはコイル導体１５の端部）は入力
電極２ａに電気的に接続され、他方の端部（具体的には
コイル導体１８の端部）は出力電極２ｂに電気的に接続
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の積層
型インダクタ１０は、図１２及び図１４に示すように、
コイルＬａの出力側のコイル導体１４等とコイルＬｂの
入力側のコイル導体１５，１６等が近傍している。入力
側のコイル導体１５，１６等と出力側のコイル導体１４
等との間には、比較的大きな電位差が発生するので、コ
イル導体１４等とコイル導体１５，１６等との間に大き
な浮遊容量が生ずる。

【０００７】また、入力電極１ａ，２ａとコイルＬａ，
Ｌｂの出力側のコイル導体１８等との間の距離、あるい
は、出力電極１ｂ，２ｂとコイルＬａ，Ｌｂの入力側の
コイル導体１２，１５等との間の距離が小さいので、こ
れら入出力電極１ａ〜２ｂとコイル導体１２，１５，１
８等との間にも大きな浮遊容量が生じる。従って、この
積層型インダクタ１０をコモンモードチョークコイルと
して用いた場合、高周波帯域では、これらの大きな浮遊
容量によりインピーダンスが低減し、ノイズ除去効果が
低下するという問題があった。特に、これらの浮遊容量
の影響は、コイルＬａ，Ｌｂの巻数が多くなるにつれて
顕著になる。

【０００８】さらに、コイルＬａを構成するコイル導体
１１〜１４相互間、並びにコイルＬｂを構成するコイル
導体１５〜１８相互間にも電位差が発生するので、コイ
ル導体１１〜１４相互間及びコイル導体１５〜１８相互
間にも浮遊容量が生ずる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、浮遊容量の発生
を抑えることができる積層型インダクタを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る積層型インダクタは、（ａ）複
数の絶縁性材料層と複数の内部導体を積み重ねて構成し
た積層体と、（ｂ）前記内部導体を電気的に接続して構
成した少なくとも二つ以上の螺旋状コイルと、（ｃ）前
記絶縁性材料層の誘電率より低い誘電率を有し、前記螺
旋状コイルをそれぞれ構成する前記内部導体間及び前記
螺旋状コイル間の全てに配設された低誘電率材と、
（ｄ）前記積層体の側面にそれぞれ複数設けた入力電極
及び出力電極とを備え、（ｅ）前記絶縁性材料層が磁性
体材料からなり、少なくとも二つ以上の前記螺旋状コイ
ルが、前記積層体の積み重ね方向に配設されるととも
に、磁気結合してコモンモードチョークコイルを構成
し、かつ、前記螺旋状コイルの入力側端部と出力側端部
が前記積層体の積み重ね方向に交互に配設されているこ
と、を特徴とする。

【００１１】ここに、前記二つ以上の螺旋状コイルは、
それぞれの径が略等しく、かつ、それぞれの軸が積層体
の積み重ね方向に対して平行であるとともに略同一線上
に揃えられていることが好ましい。また、低誘電率材の
材料としては、例えば、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，
Ｃｕ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋの物質からなる群の中の一つの物
質を使用する酸化物、ふっ化物、もしくは、ほう化物の
少なくともいずれか一つを含有するガラス材料が使用さ
れる。

【００１２】以上の構成により、螺旋状コイルを構成す
る内部導体間及び螺旋状コイル間に、低誘電率材を配設
しているため、個々の螺旋状コイル毎に発生する浮遊容
量が抑えられると共に、螺旋状コイル間に発生する大き
な浮遊容量も抑えられる。

【００１３】さらに、低誘電率材を内部導体の近傍に延
在させ、低誘電率材で螺旋状コイルを覆うことにより、
螺旋状コイルを構成する内部導体と積層体の表面に設け
た入出力外部電極との間に発生する大きな浮遊容量も抑
えられる。

【００１４】また、絶縁性材料層を磁性体材料にて形成
することにより、螺旋状コイルのインダクタンスが大き
くなると共に、螺旋状コイル相互間の磁気結合度も大き
くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型インダ
クタの一実施形態について添付図面を参照して説明す
る。

【００１６】［第１実施形態、図１〜図１０］図１及び
図２に示すように、積層型インダクタ４０は、コイル導
体４１〜４４を電気的に直列に接続して構成した螺旋状
コイルＬａと、コイル導体４５〜４８を電気的に直列に
接続して構成した螺旋状コイルＬｂを有している。そし
て、これら螺旋状コイルＬａ，Ｌｂを内蔵した積層体６
５は、絶縁性材料膜とコイル導体４１〜４８を積み重ね
て構成されている。

【００１７】図１に示すように、積層体６５の奥側側面
の左側及び右側には、それぞれ入力電極７１ａ，７２ａ
が設けられる。積層体６５の手前側側面の左側及び右側
には、それぞれ出力電極７１ｂ，７２ｂが設けられる。
図２からわかるように、入力電極７１ａと出力電極７１
ｂは、それぞれコイルＬａの両端部、具体的には、コイ
ル導体４１の端部４１ａとコイル導体４４の端部４４ａ
に電気的に接続されている。入力電極７２ａと出力電極
７２ｂは、それぞれコイルＬｂの両端部、具体的には、
コイル導体４５の端部４５ａとコイル導体４８の端部４
８ａに電気的に接続されている。

【００１８】コイルＬａ，Ｌｂは積層体６５の積み重ね
方向に並置されている。特に、第１実施形態の場合は、
コイルＬａ，Ｌｂの軸が積み重ね方向に対して平行であ
り、しかも、各コイルＬａ，Ｌｂの軸を揃えることによ
り、コイルＬａ，Ｌｂ相互間の磁気結合度を大きくして
いる。このインダクタ４０の電気等価回路は、図３に示
されている。

【００１９】コイルＬａを構成しているコイル導体４１
〜４４の間には、低誘電率材５５〜５７が配設されてい
る。同様に、コイルＬｂを構成しているコイル導体４５
〜４８の間には、低誘電率材５１〜５３が配設されてい
る。さらに、コイルＬａとコイルＬｂの間にも低誘電率
材５４が配設されている。このため、コイル導体４１〜
４４相互間及びコイル導体４５〜４８相互間に発生する
浮遊容量を抑えることができると共に、コイルＬａとコ
イルＬｂの間に発生する浮遊容量も抑えることができ
る。この結果、このインダクタ４０をコモンモードチョ
ークコイルとして用いた場合、高周波帯域での浮遊容量
によるインピーダンス低減を抑えることができ、高イン
ピーダンスを維持してノイズ除去効果の高いインダクタ
を得ることができる。

【００２０】次に、積層型インダクタ４０の製造方法の
一例を以下に説明する。フェライト等の磁性体材料やセ
ラミック等の誘電体材料、絶縁体材料を結合剤と共に混
練してペースト状の絶縁性材料を作成する。絶縁性材料
として、磁性体材料を用いた場合には、インダクタンス
の大きい螺旋状コイルＬａ，Ｌｂが得られると共に、コ
イルＬａとＬｂ間の磁気結合度も大きくできる。このペ
ースト状絶縁性材料をドクターブレード法等の手法を用
いて、図４に示すように、絶縁性膜６１を形成する。こ
の絶縁性膜６１の上面に、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎ
ｉ等のペースト状の導電性材料をスクリーン印刷等の手
法により塗布し、コイル導体４８を形成する。コイル導
体４８の一方の端部４８ａは、絶縁性膜６１の一辺に露
出している。

【００２１】次に、図５に示すように、コイル導体４８
の両端部４８ａ，４８ｂを残して、コイル導体４８の上
面にペースト状の低誘電率材料をスクリーン印刷等の手
法により塗布し、低誘電率材５１を形成する。低誘電率
材５１の材料としては、各種のガラス材料を用いること
ができるが、特に、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃ
ｕ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋの酸化物、ふっ化物、ほう化物等を
含有するガラス材料が有効である。あるいは、前記各種
ガラス材料にＡｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｎ，Ｚ
ｒ，Ｔｉ等の酸化物、ほう化物、ふっ化物を添加したも
のも有効である。

【００２２】この後、図６に示すように、絶縁性膜６１
の右側略３／４の上面に、低誘電率材５１の部分を残し
て、ペースト状絶縁性材料をスクリーン印刷し、絶縁性
膜６２を形成する。次に、図７に示すように、ペースト
状導電性材料をスクリーン印刷により塗布し、コイル導
体４７を形成する。コイル導体４７の一方の端部４７ａ
は、コイル導体４８の端部４８ｂに重なり、電気的に接
続している。

【００２３】次に、図８に示すように、コイル導体４７
の他方の端部４７ｂを残して、コイル導体４７の上面に
ペースト状低誘電率材料をスクリーン印刷により塗布
し、低誘電率材５２を形成する。この後、図９に示すよ
うに、絶縁性膜６１の左側略３／４の領域に、低誘電率
材５１，５２の部分を残して、ぺースト状絶縁性材料を
スクリーン印刷し、絶縁性膜６３を形成する。さらに、
図１０に示すように、ペースト状導電性材料をスクリー
ン印刷により塗布し、コイル導体４６を形成する。コイ
ル導体４６の一方の端部４６ａはコイル導体４７の端部
４７ｂに重なり、電気的に接続している。

【００２４】同様にして、順に重ね塗りをしながら、コ
イル導体を電気的に接続しつつ、積み重ね方向に隣接す
るコイル導体相互間に低誘電率材を配設することによ
り、積層体に内蔵された螺旋状コイルＬｂを構成するこ
とができる。こうして、コイルＬｂを形成した後、さら
に、その上に、コイルＬｂを形成した方法と同様の方法
により螺旋状コイルＬａを形成する。このとき、コイル
Ｌａのコイル導体とコイルＬｂのコイル導体との間にペ
ースト状低誘電率材料をスクリーン印刷により塗布し、
低誘電率材を形成する。こうして、積層型インダクタ４
０が得られる。

【００２５】［第２実施形態、図１１］本発明に係る積
層型インダクタの第２実施形態の構成を図１１に示す。
該積層型インダクタ４０Ａは、前記第１実施形態の積層
型インダクタ４０において、低誘電率材５１〜５７を形
成する際、コイル導体４１〜４８の導体幅の寸法より幅
広くペースト状の低誘電率材料をスクリーン印刷してコ
イル導体４１〜４８の近傍に延在させ、さらに、コイル
導体４１の上面側及びコイル導体４８の下面側にペース
ト状の低誘電率材料をスクリーン印刷の手法で配設した
ものと同様のものである。

【００２６】図１１に示すように、低誘電率材５１〜５
７等が一体化されて構成された低誘電率材８１は、螺旋
状コイルＬａ，Ｌｂを覆っている。従って、積層型イン
ダクタ４０Ａは、前記第１実施形態の積層型インダクタ
４０と同様の作用効果を奏すると共に、コイルＬａ，Ｌ
ｂを構成するコイル導体４１〜４８のエッジ部と入出力
電極７１ａ〜７２ｂとの間に発生する浮遊容量も抑える
ことができる。

【００２７】［他の実施形態］なお、本発明は、前記実
施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。例えば、前記実施形態で
は、二つのコイルを有する、いわゆるバイファイラ構造
の積層型インダクタについて説明したが、三つのコイル
を有する、いわゆるトリファイラ構造の積層型インダク
タや、四つ以上のコイルを有する積層型インダクタにも
本発明を適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、螺旋状コイルを構成する内部導体間及び螺旋
状コイル間に低誘電率材を配設しているので、個々の螺
旋状コイル毎に発生する浮遊容量を抑えることができる
と共に、螺旋状コイル間に発生する大きな浮遊容量も抑
えることができる。

【００２９】さらに、低誘電率材を内部導体の近傍に延
在させ、低誘電率材で螺旋状コイルを覆うことにより、
螺旋状コイルを構成する内部導体と積層体の表面に設け
た入出力外部電極との間に発生する大きな浮遊容量も抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型インダクタの第１実施形態
の外観を示す斜視図。

【図２】図１に示した積層型インダクタの構成を示す模
式図。

【図３】図１に示された積層型インダクタの電気等価回
路図。

【図４】図２に示した積層型インダクタの製造工程を示
す平面図。

【図５】図４に続く製造工程を示す平面図。

【図６】図５に続く製造工程を示す平面図。

【図７】図６に続く製造工程を示す平面図。

【図８】図７に続く製造工程を示す平面図。

【図９】図８に続く製造工程を示す平面図。

【図１０】図９に続く製造工程を示す平面図。

【図１１】本発明に係る積層型インダクタの第２実施形
態の構成を示す模式図。

【図１２】従来の積層型インダクタの構成を示す分解斜
視図。

【図１３】図１２に示された積層型インダクタの外観を
示す斜視図。

【図１４】図１２に示された積層型インダクタの構成を
示す模式図。

【符号の説明】

４０，４０Ａ…積層型インダクタ ４１〜４８…コイル導体 ５１〜５７…低誘電率材 ６５…積層体 ８１…低誘電率材 Ｌａ，Ｌｂ…螺旋状コイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の絶縁性材料層と複数の内部導体を
   積み重ねて構成した積層体と、 前記内部導体を電気的に接続して構成した少なくとも二
   つ以上の螺旋状コイルと、 前記絶縁性材料層の誘電率より低い誘電率を有し、前記
   螺旋状コイルをそれぞれ構成する前記内部導体間及び前
   記螺旋状コイル間の全てに配設された低誘電率材と、 前記積層体の側面にそれぞれ複数設けた入力電極及び出
   力電極とを備え、 前記絶縁性材料層が磁性体材料からなり、少なくとも二
   つ以上の前記螺旋状コイルが、前記積層体の積み重ね方
   向に配設されるとともに、磁気結合してコモンモードチ
   ョークコイルを構成し、かつ、前記螺旋状コイルの入力
   側端部と出力側端部が前記積層体の積み重ね方向に交互
   に配設されていること、 を特徴とする積層型インダクタ。
2. 【請求項２】 前記低誘電率材を前記内部導体の近傍に
   延在させ、前記低誘電率材で前記螺旋状コイルを覆った
   ことを特徴とする請求項１記載の積層型インダクタ。
3. 【請求項３】 前記低誘電率材の材料が、Ｓｉ，Ｇｅ，
   Ｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃｕ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋの物質からなる
   群の中の一つの物質を使用する酸化物、ふっ化物、もし
   くは、ほう化物の少なくともいずれか一つを含有するガ
   ラス材料であることを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載の積層型インダクタ。
4. 【請求項４】 前記二つ以上の螺旋状コイルのそれぞれ
   の径が略等しく、かつ、前記螺旋状コイルのそれぞれの
   軸が前記積層体の積み重ね方向に対して平行であるとと
   もに略同一線上に揃えられていることを特徴とする請求
   項１ないし請求項３記載の積層型インダクタ。