JP2005044834A - 積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノーマルモード及びコモンモードのインピーダンスを最適化した積層型コモンモードチョークコイルを提供すること。
【解決手段】複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体３１，３２を形成する非磁性絶縁材料層２０と、非磁性積層体層２０の上下両面に配置された磁性材料層１５，１６とを具備し、非磁性絶縁材料層２０は、第１及び第２の内部導体３１，３２がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された第２非磁性絶縁材料２２と、第１及び第２の内部導体３１，３２の両端をそれぞれ外部電極に接続させる連結導体３７〜４０が形成された第３非磁性材料２３とを具備し、第２非磁性絶縁材料２２と第３非磁性材料２３とが隣接して積層されている。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体３１，３２を形成する非磁性絶縁材料層２０と、非磁性積層体層２０の上下両面に配置された磁性材料層１５，１６とを具備し、非磁性絶縁材料層２０は、第１及び第２の内部導体３１，３２がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された第２非磁性絶縁材料２２と、第１及び第２の内部導体３１，３２の両端をそれぞれ外部電極に接続させる連結導体３７〜４０が形成された第３非磁性材料２３とを具備し、第２非磁性絶縁材料２２と第３非磁性材料２３とが隣接して積層されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に侵入するコモンモードノイズを除去する積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法に係り、特に、ノーマル（ディファレンシャル）モードにおけるインピーダンス値を低下させた積層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。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パーソナルコンピュータやその周辺機器で採用されているＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）及びＬＤＶＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）といった高速の差動伝送方式のラインに流れるコモンモードノイズを除去するために、コモンモードチョークコイルが使用されている。
【０００３】
このコモンモードチョークコイルは、２つ以上のコイルを磁気的に組み合わせたコイルのことであり、電流の伝導方向におけるノーマルモードの成分には影響を与えないようにしてコモンモードの成分のみを除去するように構成したものである。すなわち、ノーマルモードのインピーダンスを最小限に抑えて、コモンモードのインピーダンスをできるだけ大きくすることが必要となる。
【０００４】
さて、左右分離型コイルを採用したコモンモードチョークコイルの従来例としては、磁性体と、磁性体の内部に設けられた隣り合う２つのコイル部とを備え、各コイル部の間に磁性体より透磁率の低い部分を設けたものがある。この場合、磁性体の内部に設けられたコイル部は、２本の導線を同方向へソレノイド状に巻回した一対のコイルからなり、各コイルの端部が端子と電気的に接続された構成とされる。（たとえば、特許文献１参照）
また、バイファイラ巻きのコイルを採用したコモンモードチョークコイルの従来例としては、第１〜第４の導体を渦巻状とし、第１の導体及び第２の導体がほぼ平行に配置された第１の絶縁体層と、第３の導体及び第４の導体がほぼ平行に配置された第２の絶縁体層とを積層した構成が開示されている。この場合、第１の導体と第３の導体及び第２の導体と第４の導体は、スルーホールを介して電気的に接続され、第２の絶縁体層には、第１の絶縁体層等より透磁率の低いものが使用されている。（たとえば、特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２７０２５６号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】
特開平２００３−３１４１６号公報（第３頁−第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１記載のコモンモードチョークコイルによれば、コイル部の２つのコイル間において非磁気結合が発生するため、その結合係数は低くなる。このため、ノーマルモードインピーダンスが高くなるという問題を有している。
【０００７】
また、上述した特許文献２に記載のコモンモードチョークコイルは、バイファイラ巻きを採用したことで磁気結合する内部導体の長さ（線長）を長く設定することができる。このため、コモンモードのインピーダンス値が高くなるので、コモンモードにおけるノイズの除去性能を高くすることができる。
しかし、渦巻きの内側に配置された内部導体と外側に配置された内部導体とを比較すると、平行に配置された有効長さはそれぞれ異なったものとなるのは避けられない。このため、ノーマルモードに対し、内外のコイル（内部導体）は互いの磁束量を打ち消しあうことができないため、すなわち磁気結合することができないため、その結合係数は低くなってノーマルモードのインピーダンス値が高くなるという問題を有している。
【０００８】
このように、ノーマルモードにおけるインピーダンスが高いと、信号波形なまりの原因となることがあり、従って、高速信号波形に影響を及ぼすという不都合が懸念される。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスを最適化（ノーマルモードで低く、コモンモードで高い）し、ノイズ除去特性を向上させることができる積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の積層型コモンモードチョークコイルは、複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルであって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを具備し、前記非磁性絶縁材料Ａと前記非磁性材料Ｂとが隣接して積層されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このような請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイルによれば、コイル線長を等しくした左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を左右逆向きに形成したので、バイファイラ巻きの採用により磁気結合する内部導体の線長を長く設定でき、しかも、左右のバイファイラ巻きを逆向きとしたため、第１内部導体及び第２内部導体間の結合係数が高く、線長の等しい内部導体を形成することができる。このような内部導体の配置は、外部電極へ接続される連結導体を隣接して積層する他の非磁性材料に形成する構成としたことにより可能となる。
すなわち、たとえば左側で外側に配置されて線長の長い内部導体は、右側で内側に配置されて線長の短い内部導体となるため、第１内部導体と第２内部導体との長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、互いの磁気結合が高くなることでノーマルモードにおけるインピーダンス値は低減される。また、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるため、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。
【００１１】
請求項２記載の積層型コモンモードチョークコイルの製造方法は、複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルの製造方法であって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを隣接させて積層されることを特徴とするものである。
【００１２】
このような積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを隣接させて積層されるので、ノーマルモードのインピーダンスが小さい積層型コモンモードチョークコイルを容易に製造することができる。
すなわち、左右分離型のバイファイラ巻きで第１及び第２の内部導体を逆向きとしたことにより、第１内部導体及び第２内部導体の有効長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、この結果、ノーマルモードのインピーダンス値が低減される。また、バイファイラ巻きを採用したことにより、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるので、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による積層型コモンモードチョークコイル（以下では「コモンモードチョークコイル」と呼ぶ）及びその製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本発明におけるコモンモードチョークコイルの分解斜視図、図２は図１の完成状態を示すコモンモードチョークコイルの外観斜視図、図３は本発明によるコモンモードチョークコイルの磁気結合の様子を示す分解斜視図である。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１及び図２において、図中の符号１０はコモンモードチョークコイルを示している。このコモンモードチョークコイル１０は、シート状とした複数枚の非磁性絶縁材料及び磁性材料を積層して一体化した構成とされる。また、略直方体形状の積層体としたコモンモードチョークコイル１０の対向する２側面には、後述する２組の内部導体と引出電極を介して接続されている４つの外部電極１１，１２，１３，１４が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体としたコモンモードチョークコイル１０の上下両端面側に、それぞれが１または複数層よりなる磁性材料層１５，１６を配置してある。そして、これら上下の磁性材料層１５，１６の間には、少なくとも２層の複数層よりなる非磁性絶縁材料層２０を配置してある。
【００１５】
磁性材料層１５，１６は、それぞれが磁性材料１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び磁性材料１６ａ，１６ｂ，１６ｃを３層に積層した構成とされる。ここで、磁性材料層１５，１６としては高透過率のものが好ましく、使用可能なシート状の磁性材料には、たとえばＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライト等がある。
なお、磁性材料層１５，１６については、上述した３層に限定されることはなく、磁性材料の種類や厚みに応じて適宜変更することができる。
【００１６】
非磁性絶縁材料層２０は、上面側から第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ａ）２２、第３非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ｂ）２３及び第４非磁性絶縁材料２４の順に、シート状の非磁性絶縁材料を４層に積層した構成とされる。ここで、非磁性絶縁材料層２０として使用可能なシート状の非磁性絶縁材料には、たとえばアルミナなどのセラミックス材料、シリカなどのガラス材料やポリイミド樹脂などの樹脂材料等がある。
なお、第１非磁性絶縁材料２１及び第４非磁性絶縁材料２４については、諸条件に応じてなくしたり、あるいはそれぞれを２層以上としてもよい。
【００１７】
さて、上述した４層の非磁性絶縁材料のうち、中間層となる第２非磁性絶縁材料２２の上面側には、左右分離型のバイファイラ巻きとした第１内部導体３１及び第２内部導体３２が設けられている。
第１内部導体３１は、渦巻状（スパイラル状）とした第１左側導体３１ａ及び第１右側導体３１ｂが、両渦巻きの外側で接続されて一体に連続するよう形成されている。また、第２内部導体３２についても、同じく渦巻状とした第２左側導体３２ａ及び第２右側導体３２ｂが、両渦巻きの外側で接続されて一体に連続するよう形成されている。
なお、これらの各導体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ、後述する引出電極３３〜３６及び連結導体３７〜４０は、たとえば銀などの導電体を印刷やメッキなど周知の手法により、非磁性絶縁材料の表面に形成したものである。
【００１８】
このうち、第１左側導体３１ａは、１ターン以上を有する渦巻状とされ、その内側には第２左側導体３２ａが略平行に配置され、互いに短絡しないように設けられている。すなわち、第１左側導体３１ａと第２左側導体３２ａとを１つの組とした場合、この１組がバイファイラ巻きとした渦巻状になっており、その渦巻方向は、上面視において第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａ共に同じ方向（図示の例では右巻き）となっている。
また、第１右側導体３１ｂについても、１ターン以上を有する渦巻状とされ、その外側には第２右側導体３２ｂが略平行に配置され、互いに短絡しないように設けられている。すなわち、第１右側導体３１ｂと第２右側導体３２ｂとを１つの組とした場合、この１組が内外を入れ替えてバイファイラ巻きとした渦巻状になっており、その渦巻方向は、上面視において第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂ共に同じ方向（図示の例では左巻き）となっている。
【００１９】
第１左側導体３１ａの端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ａを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３８の端部３８ａと電気的に接続される。この連結導体３８は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１２と接続される引出電極部３４に接続されている。
同様にして、第１右側導体３１ｂの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｃを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３７の端部３７ａと電気的に接続される。この連結導体３７は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１１と接続される引出電極部３３に接続されている。
【００２０】
第２左側導体３２ａの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｂを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体４０の端部４０ａと電気的に接続される。この連結導体４０は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１４と接続される引出電極部３６に接続されている。
同様にして、第２右側導体３２ｂの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｄを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３９の端部３９ａと電気的に接続される。この連結導体３９は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１３と接続される引出電極部３５に接続されている。
【００２１】
従って、第１導体３１は、両端の引出電極３３，３４間に左右逆向きの渦巻き（第１左側導体３１ａ，第１右側導体３１ｂ）を備えて一体に連続するものとなる。また、第２導体３２は、両端の引出電極３５，３６間に左右逆向きの渦巻き（第２左側導体３２ａ，第２右側導体３２ｂ）を備えて一体に連続するものとなる。
このように、非磁性絶縁材料層２０には、右巻きのバイファイラ巻きとした第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａと、左巻きのバイファイラ巻きとした第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂとが隣接するようにして形成され、第１導体３１及び第２導体３２のコイル線長（コイルの有効長さ）は等しく設定されている。
【００２２】
このようなコイル線長の設定は、第１導体３１及び第２導体３２の両端に接続される各引出端子３３〜３６がいずれも下層の非磁性絶縁材料２３に形成され、渦巻きの内側端部と連結導体３７〜４０及びスルーホール２２ａ〜２２ｄを介して接続される構成としたことにより、第２非磁性絶縁材料２２上で互いに交差する導体部分がなくなるため容易になる。
すなわち、左側のバイファイラ巻きと右側のバイファイラ巻きとは、左右の渦巻きが外側で接続され、互いに交差することなく導体の内外配置が入れ替わると共に、その巻き方向がスムーズに逆向きとなる。このため、第１導体３１及び第２導体３２のコイル線長は、すなわち、互いに平行に配置されている導体（コイル）の有効長さは、バイファイラ巻きの採用で全長を長く確保でき、かつ、その長さについても同じに設定することができる。
【００２３】
換言すれば、左右のバイファイラ巻きは、左右の接続部分を除いた有効長さ部分について、第１導体３１及び第２導体３２の区別をしなければ、すなわち内外が逆となる配置を無視すれば、左右が全く同じ形状となるため当然ながら長さは等しくなる。
ここで、第１内部導体３１の導体経路を詳細に説明すると、外部電極１１から第３非磁性絶縁材料２３の引出電極３３及び連結導体３７を経由して、端部３７ａからスルーホール２２ｃに至る。ここで、連結導体３７と第１右側導体３１ｂとが電気的に接続され、この第１右側導体３１ｂから第１左側導体３１ａを経由してスルーホール２２ａに至る。そして、第１左側内部導体３１ａと連結導体３８の端部３８ａとが電気的に接続され、引出電極３４を介して外部電極１２に接続される。
【００２４】
また、第２内部導体３２の導体経路を詳細に説明すると、外部電極１３から第３非磁性絶縁材料２３の引出電極３５及び連結導体３９を経由して、端部３９ａからスルーホール２２ｄに至る。ここで、連結導体３９と第２右側導体３２ｂとが電気的に接続され、この第２右側導体３２ｂから第１左側導体３２ａを経由してスルーホール２２ｂに至る。そして、第２左側内部導体３１ａと連結導体４０の端部４０ａとが電気的に接続され、引出電極３６を介して外部電極１４に接続される。
【００２５】
以上のように構成された本発明のコモンモードチョークコイル１０について、以下にその製造方法を説明する。
最初に、所定の形状（たとえば矩形状）としたシート状の第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁材料２２、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４を作製する。
次に、第２非磁性絶縁材料２２の所定位置に、レーザ、パンチングなど周知の手法で穴あけ加工を施し、スルーホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを設ける。
【００２６】
次に、第２非磁性絶縁材料２２の上面に、巻き方向が左右で逆となり、それぞれが１ターン以上の左右分離型バイファイラ巻きとなるように、第１左側導体３１ａ，第２左側導体３２ａ及び第１右側導体３１ｂ，第２右側導体３２ｂを、印刷やメッキなど周知の手法を用いて互いに短絡しないように形成する。
また、第３非磁性絶縁材料２３の上面所定位置には、積層した状態で第２非磁性絶縁材料２２のスルーホール２２ａ〜２２ｄと端部３７ａ〜４０ａが一致するように、連結導体３７〜４０及びこれに接続される引出電極３３〜３６を印刷やメッキなど周知の手法により形成する。
【００２７】
この時、スルーホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄには、スルーホールを設けた非磁性絶縁材料に形成される導体と一体的に連続するよう銀などの導電材料が充填される。なお、スルーホールを介して接続される非磁性絶縁材料側の導体とは、導体端部に図示しない凸状の電極部を設けるなどしてスルーホールの導電体に接触させ、電気的に接続されるようになっている。
【００２８】
次に、第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁体材料２２、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４を積層し、非磁性絶縁材料層２０を形成する。これにより、第１左側導体３１ａ、第１右側導体３１ｂ、第２左側導体３２ａ及び第２右側導体３２ｂが、スルーホール２２ａ〜２２ｄを介して連結導体３７〜４０の端部３７ａ〜４０ａと電気的に接続される。
なお、磁性材料層１５，１６は、非磁性材料層２０を挟み込むようにして上下に積層されることにより、積層体が完成する。
【００２９】
また、上述したコモンモードチョークコイル１０は、各非磁性絶縁材料に対し所定のピッチで複数組の内部導体を形成して積層してもよく、この場合、ダイシングなどで切断することにより、上述した積層体を同時に多数製造することができる。
最後に、積層体の対向する両側面に露出した引出電極３３，３４，３５，３６と接続させて、銀などの導電体からなる外部電極１１，１２，１３，１４をそれぞれ形成し、上述した構成のコモンモードチョークコイルを製造する。このような製造方法により、第１内部導体３１及び第２内部導体３２の有効長さを等しくした左右分離型バイファイラ巻きのコモンモードチョークコイル１０を容易に製造することができる。
なお、外部電極１１，１２，１３，１４は、必要に応じて銀などの導電体の上面にメッキ処理を施してもよい。
【００３０】
このように構成されたコモンモードチョークコイル１０は、左右分離型のバイファイラ巻きとして第１内部導体３１及び第２内部導体３２の長さを十分に確保し、しかも、両内部導体３１，３２の長さを等しくしてあるので、コモンモードのインピーダンス値を高くし、かつ、ノーマルモードのインピーダンス値を低く抑えることができる。
【００３１】
図３は、上述したコモンモードチョークコイル１０において、コモンモード時における磁気結合の様子を示す図である。
この場合、第１内部導体３１及び第２内部導体３２の長さを等しく設定してあるので、第１左側導体３１ａと第２左側導体３２ａとが影響し合って矢印Ｚ１，Ｚ２のように磁気結合し、同時に、第１右側導体３１ｂと第２右側導体３２ｂとが影響し合って矢印Ｚ３，Ｚ４のように磁気結合する。この結果、矢印Ｚ５で示すように、コモンモードチョークコイル１０全体に大きな磁気結合が生じることとなり、コモンモードのインピーダンス値を向上させることができる。
【００３２】
すなわち、磁気結合に寄与する内部導体の長さを十分に確保することでコモンモードにおけるインピーダンス値を高くしてノイズ除去性能が向上し、かつ、磁気結合に寄与しない内部導体を極力低減し、磁気結合に寄与する両内部導体の長さを等しくしてあるので、ノーマルモードにおけるインピーダンス値を低減して電流が流れやすい、すなわち高速信号波形に影響を及ぼすことのない積層型のコモンモードチョークコイル１０となる。
【００３３】
また、上述したコモンモードチョークコイルは、たとえば図４に示す変形例のように、上述した構成のものを上下方向に複数組並べて積層し、アレイ化することも可能である。
すなわち、図４に示すアレイ化したコモンモードチョークコイル１０Ａは、磁性材料層１５，１６間に第１の非磁性材料層２０Ａ、１層または複数層の磁性材料１７、１層または複数層の非磁性材料１８、１層または複数層の磁性材料１９及び第２の非磁性材料層２０Ｂとを配置した積層体とされる。なお、図示の非磁性材料層２０Ａ，２０Ｂは、図１に示した実施形態の非磁性絶縁材料２４が配置されていない例を示している。
【００３４】
この場合、第１及び第２の非磁性材料層２０Ａ，２０Ｂを比較すると、それぞれが独立して図示しない外部電極を４つずつ（合計８個）備えているため、対応する引出電極３３，３４，３５，３６の位置が異なっているものの、他の構成は図１に基づいて上述した非磁性材料層２０と同じである。
また、非磁性絶縁材料１８を介在させてアレイ化した構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークを抑制することができる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
図５に示す実施形態は、第１内部導体３１及び第２内部導体３２を２層以上の非磁性絶縁材料に形成して多層化し、磁気結合するコイルの有効線長を長く設定したものである。
図示の例では、非磁性絶縁材料２２Ａ，２２Ｂに形成された第１導体３１及び第２導体３２が、スルーホール２２ｂ，２２ｃを介して電気的に接続されることにより、一体に連続するものとなっている。この場合、左右分離型のバイファイラ巻きは非磁性絶縁材料２２Ａ，２２Ｂにおいて同じ巻き方向とされ、連結導体３８〜４０及び引出電極３４〜３７についても、非磁性絶縁材料２３Ａ，２３Ｂの２層に分割して設けられる。
【００３６】
すなわち、上述した第１の実施形態と同様に、非磁性絶縁材料２２Ａに形成された第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａは右巻きとされ、第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂは左巻きとされる。そして、非磁性絶縁材料２２Ｂに形成された第１左側導体３１ａ′及び第２左側導体３２ａ′は右巻きとされ、第１右側導体３１ｂ′及び第２右側導体３２ｂ′は左巻きとされる。
【００３７】
第１内部導体３１は、非磁性絶縁材料２３Ｂの引出電極３３を起点とし、連結導体３７及びその端部３７ａから非磁性絶縁材料２２Ｂのスルーホール２２ａ′に至り、さらに、第１左側導体３１ａ′及び第１右側導体３１ｂ′を経由して、非磁性絶縁材料２２Ａのスルーホール２２ｃに至る。そして、非磁性絶縁材料２２Ａで第１右側導体３１ｂ及び第１左側導体３１ａを経由した後、非磁性絶縁材料２３Ａのスルーホー２３ａを経て、連結導体３８及び引出電極３４まで一体に接続されている。
【００３８】
第２内部導体３２は、非磁性絶縁材料２３Ｂの引出電極３６を起点とし、連結導体４０及びその端部４０ａから非磁性絶縁材料２２Ｂのスルーホール２２ｄ′に至り、さらに、第２右側導体３２ｂ′及び第１左側導体３２ａ′を経由して、非磁性絶縁材料２２Ａのスルーホール２２ｂに至る。そして、非磁性絶縁材料２２Ａで第１左側導体３２ａ及び第１右側導体３２ｂを経由した後、非磁性絶縁材料２３Ａのスルーホール２３ｂを経て、連結導体３９及び引出電極３５まで一体に接続されている。
なお、この実施形態では２層としたが、第１内部導体３１及び第２内部導体３２はこれに限定されることはなく、必要に応じて２層以上の非磁性絶縁材料に内部導体を形成して多層化することも可能である。
【００３９】
また、上述したコモンモードチョークコイルは、たとえば図６に示す変形例のように、上述した構成のものを上下方向に複数組並べて積層し、アレイ化することも可能である。
すなわち、図６に示すアレイ化したコモンモードチョークコイル１０Ｃは、磁性材料層１５，１６間に第１の非磁性材料層２０Ｄ、１層または複数層の磁性材料１７、１層または複数層の非磁性材料１８、１層または複数層の磁性材料１９及び第２の非磁性材料層２０Ｅとを配置した積層体とされる。なお、図示の非磁性材料層２０Ｅは、図１に示した実施形態の非磁性絶縁材料２４が配置されていない例を示している。
【００４０】
この場合、第１及び第２の非磁性材料層２０Ｄ，２０Ｅを比較すると、それぞれが独立して図示しない外部電極を４つずつ（合計８個）備えているため、対応する引出電極３３，３４，３５，３６の位置が異なっているものの、他の構成は図１に基づいて上述した非磁性材料層２０と同じである。
また、非磁性絶縁材料１８を介在させてアレイ化した構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークを抑制することができる。
【００４１】
なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の積層型コモンモードチョークコイルによれば、コイル線長が等しい左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を左右逆向きに形成したので、第１内部導体と第２内部導体との長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、互いの磁気結合が高くなることによりノーマルモードにおけるインピーダンス値は低減される。また、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるため、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。従って、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスが最適化されるので、ノイズ除去特性の向上した積層型コモンモードチョークコイルが得られる。
また、アレイ化した構成では、非磁性絶縁材料を介在させた構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークが抑制される。
【００４３】
また、本発明による積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、第１の内部導体及び第２の内部導体が、コイルの有効長さが等しい左右逆向きのバイファイラ巻きとされるので、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスが最適化され、ノーマルモードのインピーダンスが小さい積層型コモンモードチョークコイルの製造を容易にし、安価で信頼性の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の完成状態を示す斜視図である。
【図３】図１の積層型コモンモードチョークコイルにおける磁気結合の様子を示す図である。
【図４】第１の実施形態（図１）の変形例としてアレイ化した積層型コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【図５】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図６】第２の実施形態（図５）の変形例としてアレイ化した積層型コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜１０Ｃ 積層型コモンモードチョークコイル
（コモンモードチョークコイル）
１１、１２，１３，１４ 外部電極
１５，１６ 磁性材料層
２０
２０Ａ，２０Ｄ 第１の非磁性絶縁材料層
２０Ｂ，２０Ｅ 第２の非磁性絶縁材料層
２１ 第１非磁性絶縁材料
２２ 第２非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ａ）
２３ 第３非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ｂ）
２４ 第４非磁性絶縁材料
３１ 第１内部導体
３１ａ 第１左側導体
３１ｂ 第１右側導体
３２ 第２内部導体
３２ａ 第２左側導体
３２ｂ 第２右側導体
３３〜３６ 引出電極
３７〜４０ 連結導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に侵入するコモンモードノイズを除去する積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法に係り、特に、ノーマル（ディファレンシャル）モードにおけるインピーダンス値を低下させた積層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。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パーソナルコンピュータやその周辺機器で採用されているＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）及びＬＤＶＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）といった高速の差動伝送方式のラインに流れるコモンモードノイズを除去するために、コモンモードチョークコイルが使用されている。
【０００３】
このコモンモードチョークコイルは、２つ以上のコイルを磁気的に組み合わせたコイルのことであり、電流の伝導方向におけるノーマルモードの成分には影響を与えないようにしてコモンモードの成分のみを除去するように構成したものである。すなわち、ノーマルモードのインピーダンスを最小限に抑えて、コモンモードのインピーダンスをできるだけ大きくすることが必要となる。
【０００４】
さて、左右分離型コイルを採用したコモンモードチョークコイルの従来例としては、磁性体と、磁性体の内部に設けられた隣り合う２つのコイル部とを備え、各コイル部の間に磁性体より透磁率の低い部分を設けたものがある。この場合、磁性体の内部に設けられたコイル部は、２本の導線を同方向へソレノイド状に巻回した一対のコイルからなり、各コイルの端部が端子と電気的に接続された構成とされる。（たとえば、特許文献１参照）
また、バイファイラ巻きのコイルを採用したコモンモードチョークコイルの従来例としては、第１〜第４の導体を渦巻状とし、第１の導体及び第２の導体がほぼ平行に配置された第１の絶縁体層と、第３の導体及び第４の導体がほぼ平行に配置された第２の絶縁体層とを積層した構成が開示されている。この場合、第１の導体と第３の導体及び第２の導体と第４の導体は、スルーホールを介して電気的に接続され、第２の絶縁体層には、第１の絶縁体層等より透磁率の低いものが使用されている。（たとえば、特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２７０２５６号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】
特開平２００３−３１４１６号公報（第３頁−第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１記載のコモンモードチョークコイルによれば、コイル部の２つのコイル間において非磁気結合が発生するため、その結合係数は低くなる。このため、ノーマルモードインピーダンスが高くなるという問題を有している。
【０００７】
また、上述した特許文献２に記載のコモンモードチョークコイルは、バイファイラ巻きを採用したことで磁気結合する内部導体の長さ（線長）を長く設定することができる。このため、コモンモードのインピーダンス値が高くなるので、コモンモードにおけるノイズの除去性能を高くすることができる。
しかし、渦巻きの内側に配置された内部導体と外側に配置された内部導体とを比較すると、平行に配置された有効長さはそれぞれ異なったものとなるのは避けられない。このため、ノーマルモードに対し、内外のコイル（内部導体）は互いの磁束量を打ち消しあうことができないため、すなわち磁気結合することができないため、その結合係数は低くなってノーマルモードのインピーダンス値が高くなるという問題を有している。
【０００８】
このように、ノーマルモードにおけるインピーダンスが高いと、信号波形なまりの原因となることがあり、従って、高速信号波形に影響を及ぼすという不都合が懸念される。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスを最適化（ノーマルモードで低く、コモンモードで高い）し、ノイズ除去特性を向上させることができる積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の積層型コモンモードチョークコイルは、複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルであって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを具備し、前記非磁性絶縁材料Ａと前記非磁性材料Ｂとが隣接して積層されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このような請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイルによれば、コイル線長を等しくした左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を左右逆向きに形成したので、バイファイラ巻きの採用により磁気結合する内部導体の線長を長く設定でき、しかも、左右のバイファイラ巻きを逆向きとしたため、第１内部導体及び第２内部導体間の結合係数が高く、線長の等しい内部導体を形成することができる。このような内部導体の配置は、外部電極へ接続される連結導体を隣接して積層する他の非磁性材料に形成する構成としたことにより可能となる。
すなわち、たとえば左側で外側に配置されて線長の長い内部導体は、右側で内側に配置されて線長の短い内部導体となるため、第１内部導体と第２内部導体との長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、互いの磁気結合が高くなることでノーマルモードにおけるインピーダンス値は低減される。また、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるため、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。
【００１１】
請求項２記載の積層型コモンモードチョークコイルの製造方法は、複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルの製造方法であって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを隣接させて積層されることを特徴とするものである。
【００１２】
このような積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを隣接させて積層されるので、ノーマルモードのインピーダンスが小さい積層型コモンモードチョークコイルを容易に製造することができる。
すなわち、左右分離型のバイファイラ巻きで第１及び第２の内部導体を逆向きとしたことにより、第１内部導体及び第２内部導体の有効長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、この結果、ノーマルモードのインピーダンス値が低減される。また、バイファイラ巻きを採用したことにより、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるので、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による積層型コモンモードチョークコイル（以下では「コモンモードチョークコイル」と呼ぶ）及びその製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本発明におけるコモンモードチョークコイルの分解斜視図、図２は図１の完成状態を示すコモンモードチョークコイルの外観斜視図、図３は本発明によるコモンモードチョークコイルの磁気結合の様子を示す分解斜視図である。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１及び図２において、図中の符号１０はコモンモードチョークコイルを示している。このコモンモードチョークコイル１０は、シート状とした複数枚の非磁性絶縁材料及び磁性材料を積層して一体化した構成とされる。また、略直方体形状の積層体としたコモンモードチョークコイル１０の対向する２側面には、後述する２組の内部導体と引出電極を介して接続されている４つの外部電極１１，１２，１３，１４が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体としたコモンモードチョークコイル１０の上下両端面側に、それぞれが１または複数層よりなる磁性材料層１５，１６を配置してある。そして、これら上下の磁性材料層１５，１６の間には、少なくとも２層の複数層よりなる非磁性絶縁材料層２０を配置してある。
【００１５】
磁性材料層１５，１６は、それぞれが磁性材料１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び磁性材料１６ａ，１６ｂ，１６ｃを３層に積層した構成とされる。ここで、磁性材料層１５，１６としては高透過率のものが好ましく、使用可能なシート状の磁性材料には、たとえばＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライト等がある。
なお、磁性材料層１５，１６については、上述した３層に限定されることはなく、磁性材料の種類や厚みに応じて適宜変更することができる。
【００１６】
非磁性絶縁材料層２０は、上面側から第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ａ）２２、第３非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ｂ）２３及び第４非磁性絶縁材料２４の順に、シート状の非磁性絶縁材料を４層に積層した構成とされる。ここで、非磁性絶縁材料層２０として使用可能なシート状の非磁性絶縁材料には、たとえばアルミナなどのセラミックス材料、シリカなどのガラス材料やポリイミド樹脂などの樹脂材料等がある。
なお、第１非磁性絶縁材料２１及び第４非磁性絶縁材料２４については、諸条件に応じてなくしたり、あるいはそれぞれを２層以上としてもよい。
【００１７】
さて、上述した４層の非磁性絶縁材料のうち、中間層となる第２非磁性絶縁材料２２の上面側には、左右分離型のバイファイラ巻きとした第１内部導体３１及び第２内部導体３２が設けられている。
第１内部導体３１は、渦巻状（スパイラル状）とした第１左側導体３１ａ及び第１右側導体３１ｂが、両渦巻きの外側で接続されて一体に連続するよう形成されている。また、第２内部導体３２についても、同じく渦巻状とした第２左側導体３２ａ及び第２右側導体３２ｂが、両渦巻きの外側で接続されて一体に連続するよう形成されている。
なお、これらの各導体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ、後述する引出電極３３〜３６及び連結導体３７〜４０は、たとえば銀などの導電体を印刷やメッキなど周知の手法により、非磁性絶縁材料の表面に形成したものである。
【００１８】
このうち、第１左側導体３１ａは、１ターン以上を有する渦巻状とされ、その内側には第２左側導体３２ａが略平行に配置され、互いに短絡しないように設けられている。すなわち、第１左側導体３１ａと第２左側導体３２ａとを１つの組とした場合、この１組がバイファイラ巻きとした渦巻状になっており、その渦巻方向は、上面視において第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａ共に同じ方向（図示の例では右巻き）となっている。
また、第１右側導体３１ｂについても、１ターン以上を有する渦巻状とされ、その外側には第２右側導体３２ｂが略平行に配置され、互いに短絡しないように設けられている。すなわち、第１右側導体３１ｂと第２右側導体３２ｂとを１つの組とした場合、この１組が内外を入れ替えてバイファイラ巻きとした渦巻状になっており、その渦巻方向は、上面視において第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂ共に同じ方向（図示の例では左巻き）となっている。
【００１９】
第１左側導体３１ａの端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ａを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３８の端部３８ａと電気的に接続される。この連結導体３８は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１２と接続される引出電極部３４に接続されている。
同様にして、第１右側導体３１ｂの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｃを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３７の端部３７ａと電気的に接続される。この連結導体３７は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１１と接続される引出電極部３３に接続されている。
【００２０】
第２左側導体３２ａの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｂを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体４０の端部４０ａと電気的に接続される。この連結導体４０は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１４と接続される引出電極部３６に接続されている。
同様にして、第２右側導体３２ｂの端部は、第２非磁性絶縁材料２２に穿設されたスルーホール２２ｄを介して、第３非磁性絶縁材料２３に形成された連結導体３９の端部３９ａと電気的に接続される。この連結導体３９は、第３非磁性絶縁材料２３に形成されて外部電極１３と接続される引出電極部３５に接続されている。
【００２１】
従って、第１導体３１は、両端の引出電極３３，３４間に左右逆向きの渦巻き（第１左側導体３１ａ，第１右側導体３１ｂ）を備えて一体に連続するものとなる。また、第２導体３２は、両端の引出電極３５，３６間に左右逆向きの渦巻き（第２左側導体３２ａ，第２右側導体３２ｂ）を備えて一体に連続するものとなる。
このように、非磁性絶縁材料層２０には、右巻きのバイファイラ巻きとした第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａと、左巻きのバイファイラ巻きとした第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂとが隣接するようにして形成され、第１導体３１及び第２導体３２のコイル線長（コイルの有効長さ）は等しく設定されている。
【００２２】
このようなコイル線長の設定は、第１導体３１及び第２導体３２の両端に接続される各引出端子３３〜３６がいずれも下層の非磁性絶縁材料２３に形成され、渦巻きの内側端部と連結導体３７〜４０及びスルーホール２２ａ〜２２ｄを介して接続される構成としたことにより、第２非磁性絶縁材料２２上で互いに交差する導体部分がなくなるため容易になる。
すなわち、左側のバイファイラ巻きと右側のバイファイラ巻きとは、左右の渦巻きが外側で接続され、互いに交差することなく導体の内外配置が入れ替わると共に、その巻き方向がスムーズに逆向きとなる。このため、第１導体３１及び第２導体３２のコイル線長は、すなわち、互いに平行に配置されている導体（コイル）の有効長さは、バイファイラ巻きの採用で全長を長く確保でき、かつ、その長さについても同じに設定することができる。
【００２３】
換言すれば、左右のバイファイラ巻きは、左右の接続部分を除いた有効長さ部分について、第１導体３１及び第２導体３２の区別をしなければ、すなわち内外が逆となる配置を無視すれば、左右が全く同じ形状となるため当然ながら長さは等しくなる。
ここで、第１内部導体３１の導体経路を詳細に説明すると、外部電極１１から第３非磁性絶縁材料２３の引出電極３３及び連結導体３７を経由して、端部３７ａからスルーホール２２ｃに至る。ここで、連結導体３７と第１右側導体３１ｂとが電気的に接続され、この第１右側導体３１ｂから第１左側導体３１ａを経由してスルーホール２２ａに至る。そして、第１左側内部導体３１ａと連結導体３８の端部３８ａとが電気的に接続され、引出電極３４を介して外部電極１２に接続される。
【００２４】
また、第２内部導体３２の導体経路を詳細に説明すると、外部電極１３から第３非磁性絶縁材料２３の引出電極３５及び連結導体３９を経由して、端部３９ａからスルーホール２２ｄに至る。ここで、連結導体３９と第２右側導体３２ｂとが電気的に接続され、この第２右側導体３２ｂから第１左側導体３２ａを経由してスルーホール２２ｂに至る。そして、第２左側内部導体３１ａと連結導体４０の端部４０ａとが電気的に接続され、引出電極３６を介して外部電極１４に接続される。
【００２５】
以上のように構成された本発明のコモンモードチョークコイル１０について、以下にその製造方法を説明する。
最初に、所定の形状（たとえば矩形状）としたシート状の第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁材料２２、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４を作製する。
次に、第２非磁性絶縁材料２２の所定位置に、レーザ、パンチングなど周知の手法で穴あけ加工を施し、スルーホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを設ける。
【００２６】
次に、第２非磁性絶縁材料２２の上面に、巻き方向が左右で逆となり、それぞれが１ターン以上の左右分離型バイファイラ巻きとなるように、第１左側導体３１ａ，第２左側導体３２ａ及び第１右側導体３１ｂ，第２右側導体３２ｂを、印刷やメッキなど周知の手法を用いて互いに短絡しないように形成する。
また、第３非磁性絶縁材料２３の上面所定位置には、積層した状態で第２非磁性絶縁材料２２のスルーホール２２ａ〜２２ｄと端部３７ａ〜４０ａが一致するように、連結導体３７〜４０及びこれに接続される引出電極３３〜３６を印刷やメッキなど周知の手法により形成する。
【００２７】
この時、スルーホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄには、スルーホールを設けた非磁性絶縁材料に形成される導体と一体的に連続するよう銀などの導電材料が充填される。なお、スルーホールを介して接続される非磁性絶縁材料側の導体とは、導体端部に図示しない凸状の電極部を設けるなどしてスルーホールの導電体に接触させ、電気的に接続されるようになっている。
【００２８】
次に、第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁体材料２２、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４を積層し、非磁性絶縁材料層２０を形成する。これにより、第１左側導体３１ａ、第１右側導体３１ｂ、第２左側導体３２ａ及び第２右側導体３２ｂが、スルーホール２２ａ〜２２ｄを介して連結導体３７〜４０の端部３７ａ〜４０ａと電気的に接続される。
なお、磁性材料層１５，１６は、非磁性材料層２０を挟み込むようにして上下に積層されることにより、積層体が完成する。
【００２９】
また、上述したコモンモードチョークコイル１０は、各非磁性絶縁材料に対し所定のピッチで複数組の内部導体を形成して積層してもよく、この場合、ダイシングなどで切断することにより、上述した積層体を同時に多数製造することができる。
最後に、積層体の対向する両側面に露出した引出電極３３，３４，３５，３６と接続させて、銀などの導電体からなる外部電極１１，１２，１３，１４をそれぞれ形成し、上述した構成のコモンモードチョークコイルを製造する。このような製造方法により、第１内部導体３１及び第２内部導体３２の有効長さを等しくした左右分離型バイファイラ巻きのコモンモードチョークコイル１０を容易に製造することができる。
なお、外部電極１１，１２，１３，１４は、必要に応じて銀などの導電体の上面にメッキ処理を施してもよい。
【００３０】
このように構成されたコモンモードチョークコイル１０は、左右分離型のバイファイラ巻きとして第１内部導体３１及び第２内部導体３２の長さを十分に確保し、しかも、両内部導体３１，３２の長さを等しくしてあるので、コモンモードのインピーダンス値を高くし、かつ、ノーマルモードのインピーダンス値を低く抑えることができる。
【００３１】
図３は、上述したコモンモードチョークコイル１０において、コモンモード時における磁気結合の様子を示す図である。
この場合、第１内部導体３１及び第２内部導体３２の長さを等しく設定してあるので、第１左側導体３１ａと第２左側導体３２ａとが影響し合って矢印Ｚ１，Ｚ２のように磁気結合し、同時に、第１右側導体３１ｂと第２右側導体３２ｂとが影響し合って矢印Ｚ３，Ｚ４のように磁気結合する。この結果、矢印Ｚ５で示すように、コモンモードチョークコイル１０全体に大きな磁気結合が生じることとなり、コモンモードのインピーダンス値を向上させることができる。
【００３２】
すなわち、磁気結合に寄与する内部導体の長さを十分に確保することでコモンモードにおけるインピーダンス値を高くしてノイズ除去性能が向上し、かつ、磁気結合に寄与しない内部導体を極力低減し、磁気結合に寄与する両内部導体の長さを等しくしてあるので、ノーマルモードにおけるインピーダンス値を低減して電流が流れやすい、すなわち高速信号波形に影響を及ぼすことのない積層型のコモンモードチョークコイル１０となる。
【００３３】
また、上述したコモンモードチョークコイルは、たとえば図４に示す変形例のように、上述した構成のものを上下方向に複数組並べて積層し、アレイ化することも可能である。
すなわち、図４に示すアレイ化したコモンモードチョークコイル１０Ａは、磁性材料層１５，１６間に第１の非磁性材料層２０Ａ、１層または複数層の磁性材料１７、１層または複数層の非磁性材料１８、１層または複数層の磁性材料１９及び第２の非磁性材料層２０Ｂとを配置した積層体とされる。なお、図示の非磁性材料層２０Ａ，２０Ｂは、図１に示した実施形態の非磁性絶縁材料２４が配置されていない例を示している。
【００３４】
この場合、第１及び第２の非磁性材料層２０Ａ，２０Ｂを比較すると、それぞれが独立して図示しない外部電極を４つずつ（合計８個）備えているため、対応する引出電極３３，３４，３５，３６の位置が異なっているものの、他の構成は図１に基づいて上述した非磁性材料層２０と同じである。
また、非磁性絶縁材料１８を介在させてアレイ化した構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークを抑制することができる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
図５に示す実施形態は、第１内部導体３１及び第２内部導体３２を２層以上の非磁性絶縁材料に形成して多層化し、磁気結合するコイルの有効線長を長く設定したものである。
図示の例では、非磁性絶縁材料２２Ａ，２２Ｂに形成された第１導体３１及び第２導体３２が、スルーホール２２ｂ，２２ｃを介して電気的に接続されることにより、一体に連続するものとなっている。この場合、左右分離型のバイファイラ巻きは非磁性絶縁材料２２Ａ，２２Ｂにおいて同じ巻き方向とされ、連結導体３８〜４０及び引出電極３４〜３７についても、非磁性絶縁材料２３Ａ，２３Ｂの２層に分割して設けられる。
【００３６】
すなわち、上述した第１の実施形態と同様に、非磁性絶縁材料２２Ａに形成された第１左側導体３１ａ及び第２左側導体３２ａは右巻きとされ、第１右側導体３１ｂ及び第２右側導体３２ｂは左巻きとされる。そして、非磁性絶縁材料２２Ｂに形成された第１左側導体３１ａ′及び第２左側導体３２ａ′は右巻きとされ、第１右側導体３１ｂ′及び第２右側導体３２ｂ′は左巻きとされる。
【００３７】
第１内部導体３１は、非磁性絶縁材料２３Ｂの引出電極３３を起点とし、連結導体３７及びその端部３７ａから非磁性絶縁材料２２Ｂのスルーホール２２ａ′に至り、さらに、第１左側導体３１ａ′及び第１右側導体３１ｂ′を経由して、非磁性絶縁材料２２Ａのスルーホール２２ｃに至る。そして、非磁性絶縁材料２２Ａで第１右側導体３１ｂ及び第１左側導体３１ａを経由した後、非磁性絶縁材料２３Ａのスルーホー２３ａを経て、連結導体３８及び引出電極３４まで一体に接続されている。
【００３８】
第２内部導体３２は、非磁性絶縁材料２３Ｂの引出電極３６を起点とし、連結導体４０及びその端部４０ａから非磁性絶縁材料２２Ｂのスルーホール２２ｄ′に至り、さらに、第２右側導体３２ｂ′及び第１左側導体３２ａ′を経由して、非磁性絶縁材料２２Ａのスルーホール２２ｂに至る。そして、非磁性絶縁材料２２Ａで第１左側導体３２ａ及び第１右側導体３２ｂを経由した後、非磁性絶縁材料２３Ａのスルーホール２３ｂを経て、連結導体３９及び引出電極３５まで一体に接続されている。
なお、この実施形態では２層としたが、第１内部導体３１及び第２内部導体３２はこれに限定されることはなく、必要に応じて２層以上の非磁性絶縁材料に内部導体を形成して多層化することも可能である。
【００３９】
また、上述したコモンモードチョークコイルは、たとえば図６に示す変形例のように、上述した構成のものを上下方向に複数組並べて積層し、アレイ化することも可能である。
すなわち、図６に示すアレイ化したコモンモードチョークコイル１０Ｃは、磁性材料層１５，１６間に第１の非磁性材料層２０Ｄ、１層または複数層の磁性材料１７、１層または複数層の非磁性材料１８、１層または複数層の磁性材料１９及び第２の非磁性材料層２０Ｅとを配置した積層体とされる。なお、図示の非磁性材料層２０Ｅは、図１に示した実施形態の非磁性絶縁材料２４が配置されていない例を示している。
【００４０】
この場合、第１及び第２の非磁性材料層２０Ｄ，２０Ｅを比較すると、それぞれが独立して図示しない外部電極を４つずつ（合計８個）備えているため、対応する引出電極３３，３４，３５，３６の位置が異なっているものの、他の構成は図１に基づいて上述した非磁性材料層２０と同じである。
また、非磁性絶縁材料１８を介在させてアレイ化した構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークを抑制することができる。
【００４１】
なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の積層型コモンモードチョークコイルによれば、コイル線長が等しい左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を左右逆向きに形成したので、第１内部導体と第２内部導体との長さが等しくなって高結合係数を得ることができ、互いの磁気結合が高くなることによりノーマルモードにおけるインピーダンス値は低減される。また、互いに平行に配置されて磁気結合する内部導体の有効長さを十分に確保することができるため、コモンモードのインピーダンス値は高くなる。従って、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスが最適化されるので、ノイズ除去特性の向上した積層型コモンモードチョークコイルが得られる。
また、アレイ化した構成では、非磁性絶縁材料を介在させた構成としているので、上下に配置されたコモンモードチョークコイル間で発生するクロストークが抑制される。
【００４３】
また、本発明による積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、第１の内部導体及び第２の内部導体が、コイルの有効長さが等しい左右逆向きのバイファイラ巻きとされるので、ノーマルモード及びコモンモードのいずれにおいてもインピーダンスが最適化され、ノーマルモードのインピーダンスが小さい積層型コモンモードチョークコイルの製造を容易にし、安価で信頼性の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の完成状態を示す斜視図である。
【図３】図１の積層型コモンモードチョークコイルにおける磁気結合の様子を示す図である。
【図４】第１の実施形態（図１）の変形例としてアレイ化した積層型コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【図５】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図６】第２の実施形態（図５）の変形例としてアレイ化した積層型コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜１０Ｃ 積層型コモンモードチョークコイル
（コモンモードチョークコイル）
１１、１２，１３，１４ 外部電極
１５，１６ 磁性材料層
２０
２０Ａ，２０Ｄ 第１の非磁性絶縁材料層
２０Ｂ，２０Ｅ 第２の非磁性絶縁材料層
２１ 第１非磁性絶縁材料
２２ 第２非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ａ）
２３ 第３非磁性絶縁材料（非磁性絶縁材料Ｂ）
２４ 第４非磁性絶縁材料
３１ 第１内部導体
３１ａ 第１左側導体
３１ｂ 第１右側導体
３２ 第２内部導体
３２ａ 第２左側導体
３２ｂ 第２右側導体
３３〜３６ 引出電極
３７〜４０ 連結導体
Claims (2)
- 複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルであって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを具備し、前記非磁性絶縁材料Ａと前記非磁性材料Ｂとが隣接して積層されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。 - 複数の非磁性絶縁材料を積層し左右分離型のバイファイラ巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性積層体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルの製造方法であって、
前記非磁性絶縁材料層は、前記第１及び第２の内部導体がコイル線長を等しくした左右逆向きのバイファイラ巻きに形成された非磁性絶縁材料Ａと、前記第１及び第２の内部導体の両端をそれぞれ前記外部電極に接続させる連結導体が形成された非磁性材料Ｂとを隣接させて積層されることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイルの製造方法。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100745540B1 (ko) | 2006-01-19 | 2007-08-02 | (주) 래트론 | 이종소재를 이용한 적층형 칩 커먼 모드 필터 및 그제조방법 |
| KR100845948B1 (ko) | 2007-04-11 | 2008-07-11 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 회로 보호 소자 및 그 제조 방법 |
| KR100876206B1 (ko) | 2007-04-11 | 2008-12-31 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 회로 보호 소자 및 그 제조 방법 |
| US8493704B2 (en) | 2007-04-11 | 2013-07-23 | Innochips Technology Co., Ltd. | Circuit protection device and method of manufacturing the same |
| KR101352631B1 (ko) | 2013-11-28 | 2014-01-17 | 김선기 | 고주파수용 적층형 공통모드 필터 |
| JP2014096588A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | コモンモードフィルタ及びその製造方法 |
| JP2017147321A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | コイル部品、コイル部品を内蔵した回路基板、並びに、コイル部品を備える電源回路 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348214U (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-08 | ||
| JPH08203737A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-09 | Murata Mfg Co Ltd | コイル部品 |
| JPH08335517A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 積層コモンモードチョークコイル |
| JP2000306729A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型コイル装置 |
| JP2001244123A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Kawatetsu Mining Co Ltd | 表面実装型平面磁気素子及びその製造方法 |
| JP2002217031A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ノイズフィルタおよびこのノイズフィルタを用いた電子機器 |
-
2003
- 2003-07-22 JP JP2003199938A patent/JP2005044834A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348214U (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-08 | ||
| JPH08203737A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-09 | Murata Mfg Co Ltd | コイル部品 |
| JPH08335517A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 積層コモンモードチョークコイル |
| JP2000306729A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型コイル装置 |
| JP2001244123A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Kawatetsu Mining Co Ltd | 表面実装型平面磁気素子及びその製造方法 |
| JP2002217031A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ノイズフィルタおよびこのノイズフィルタを用いた電子機器 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100745540B1 (ko) | 2006-01-19 | 2007-08-02 | (주) 래트론 | 이종소재를 이용한 적층형 칩 커먼 모드 필터 및 그제조방법 |
| KR100845948B1 (ko) | 2007-04-11 | 2008-07-11 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 회로 보호 소자 및 그 제조 방법 |
| KR100876206B1 (ko) | 2007-04-11 | 2008-12-31 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 회로 보호 소자 및 그 제조 방법 |
| US8493704B2 (en) | 2007-04-11 | 2013-07-23 | Innochips Technology Co., Ltd. | Circuit protection device and method of manufacturing the same |
| US8865480B2 (en) | 2007-04-11 | 2014-10-21 | Innochips Technology Co., Ltd. | Circuit protection device and method of manufacturing the same |
| US9318256B2 (en) | 2007-04-11 | 2016-04-19 | Innochips Technology Co., Ltd. | Circuit protection device and method of manufacturing the same |
| JP2014096588A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | コモンモードフィルタ及びその製造方法 |
| US8928451B2 (en) | 2012-11-07 | 2015-01-06 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Common mode filter and method of manufacturing the same |
| JP2017050556A (ja) * | 2012-11-07 | 2017-03-09 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | コモンモードフィルタ及びその製造方法 |
| KR101352631B1 (ko) | 2013-11-28 | 2014-01-17 | 김선기 | 고주파수용 적층형 공통모드 필터 |
| JP2017147321A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | コイル部品、コイル部品を内蔵した回路基板、並びに、コイル部品を備える電源回路 |
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