JP2005136009A - Ferrite core and common-mode noise filter using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波信号を扱う各種電子機器のコモンモードノイズ対策に適合するフェライトコア、および差動伝送回路等に用いるコモンモードノイズフィルターに関する。 The present invention relates to a ferrite core suitable for common mode noise countermeasures for various electronic devices that handle high frequency signals, and a common mode noise filter used for a differential transmission circuit and the like.
従来、電源ラインの不要輻射対策、高周波信号のコモンモードノイズ対策にコモンモードノイズフィルターが利用されている。 Conventionally, a common mode noise filter has been used as a countermeasure against unnecessary radiation of power supply lines and as a countermeasure against common mode noise of high frequency signals.
このコモンモードノイズフィルターは、図9に示すように、巻芯部5の両端に鍔部1と、該鍔部1に連続する複数の脚部2とを備えてなり、脚部2の底面側の端部に電極4を形成してフェライトコア6を得、該フェライトコア6の巻芯部5にバイファイラ巻等により複数の導線7を数ターンから数十ターン巻回して、さらに導線7の巻き始めの先端と巻終わりの端末を脚部2の底面側の電極4に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。
As shown in FIG. 9, the common mode noise filter includes a
このようなコモンモードノイズフィルターは、2本の導線7に同相電流が流れる場合は、磁束は足し合わされインピーダンスが大きくなる。逆に、2本の導線7に逆相電流が流れる場合は、磁束は打ち消されインピーダンスはほとんど発生しない。このように、コモンモードノイズフィルターは、同相電流が流れにくく、逆相電流は流れやすいというフィルター機能を持つ電子部品である。 In such a common mode noise filter, when an in-phase current flows through the two conducting wires 7, the magnetic flux is added and the impedance is increased. Conversely, when a reverse phase current flows through the two conducting wires 7, the magnetic flux is canceled and impedance is hardly generated. As described above, the common mode noise filter is an electronic component having a filter function that the common-mode current hardly flows and the reverse-phase current easily flows.
また、このコモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、部品に対する小型、軽量化の要求がある。その要求にしたがい、コモンモードノイズフィルターのサイズも、実装時の面積である略四角形のサイズが、縦3.2mm、横1.6mmである3216、縦2.5mm、横2.0mmである2520、同様に2012、1608、1210と小型化にシフトしてきている。 In the field of information communication equipment in which this common mode noise filter is used, there is a demand for miniaturization and weight reduction of parts. In accordance with the request, the size of the common mode noise filter is approximately 2025, which is an area of approximately square, which is an area at the time of mounting, is 3216 mm, 1.6 mm width, 3216, 2.5 mm length, 2.0 mm width. Similarly, 2012, 1608, and 1210 have been shifted to miniaturization.
特許文献1では、図9に示すように、フェライトコア6における各脚部2のすべての稜線部に曲面体を形成することが提案されている。
In
脚部2の全ての稜線部に曲率半径0.2mm程度の曲面体を形成したことにより、稜線部による導線7の短絡および耐圧劣化といった問題を防止できるとされている。また、脚部2の巻芯部5側に、傾斜面を形成することにより、巻芯部5に巻回されたバイファイラ巻きの導線7の電極4への接続をより緩やかな角度で行うことが可能となり、これにより、より信頼性の高いコモンモードノイズフィルターとすることが示されている。
By forming curved bodies having a radius of curvature of about 0.2 mm on all the ridge lines of the
次に、特許文献2では、図10に示すように、脚部2に傾斜面を形成することが提案されている。
Next, in
巻芯部5の軸Xの方向に平行な垂直面に対して90°未満の角度を持たせるとともに、巻芯部5の軸X方向に対して90°を越える角度を持たせることにより導線7の間に必要な間隔を持たせることができ、接続される脚部2の電極4が隣接する脚部2の電極4に接触し短絡や耐圧の劣化等を確実に防止できるとされている。
The conductor 7 is provided with an angle of less than 90 ° with respect to a vertical plane parallel to the direction of the axis X of the
また、その傾斜面に沿って導線7を取り付ける場合、導線7の曲折角度を緩やかな角度で行うことが可能となり導線7の断線を防止することができ、より信頼性の高いコモンモードノイズフィルターとすることが示されている。
コモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、機器の小型化に伴い、部品の小型、軽量化の要求があり、巻線型コモンモードノイズフィルターでも、実装時の略四角形のサイズが、縦3.2mm横1.6mmのサイズから、同様に縦2.5mm横2.0mm、縦2.0mm横1.2mm、縦1.6mm横0.8mm、もしくは、縦1.2mm横1.0mmと小型化にシフトしてきている。 In the information and communication equipment field where common mode noise filters are used, there is a demand for smaller and lighter parts as equipment becomes smaller. Even in the case of wound common mode noise filters, the size of the square is 3 in the vertical direction. .2mm 1.6mm in size, 2.5mm in length 2.0mm in width, 2.0mm in length 1.2mm in width, 1.6mm in width 0.8mm in width, or 1.2mm in width 1.0mm in width It has shifted to miniaturization.
ここで、特許文献1に示すようなフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターでは、部品サイズの小型化が進むにつれて脚部2の大きさも小さくなることから実装時の接着面積が小さくなり密着強度が得にくくなるという問題を有している。
Here, in the common mode noise filter using a ferrite core as shown in
また、特許文献2に示すようなフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターでは、脚部2に傾斜面を設けることで脚部2の底面の面積が更に小さくなり実装時の密着強度が更に弱くなるという問題を有している。
Further, in a common mode noise filter using a ferrite core as shown in
本発明は、上記問題点を解決するものであり、導線が隣接する脚部電極に接触して短絡を生じたり、耐圧の劣化や絶縁不良を起こしたりすることなく、また実装時の密着性を上げるため脚部2の面積を大きく取ったフェライトコアとこれを用いたコモンモードノイズフィルターを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and does not cause a short circuit due to the contact of the lead wire with the adjacent leg electrode, causes deterioration of the withstand voltage, or causes poor insulation, and also improves adhesion during mounting. An object of the present invention is to provide a ferrite core in which the area of the
本発明のフェライトコアは、巻芯部と、該巻芯部の両端にそれぞれ形成された鍔部および各鍔部に連続する複数の脚部とからなる第1鍔部および第2鍔部と、各脚部の底面側の端部に形成された電極とを有するフェライトコアであって、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、第1鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に短くなるとともに、第2鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に短くなることを特徴とする。 The ferrite core of the present invention includes a first core portion and a second flange portion including a core portion, a flange portion formed at each end of the core portion, and a plurality of leg portions continuous to each flange portion, A ferrite core having an electrode formed at an end portion on the bottom surface side of each leg portion, and a cross section of all the leg portions is constant from the core portion side toward the bottom surface side, The maximum length of the leg portion parallel to the axial direction of the core portion is gradually reduced from the leg portion on one side surface toward the leg portion on the other side surface, and the core in each leg portion of the second collar portion The maximum length parallel to the axial direction of the portion is gradually reduced from the leg portion on the other side surface toward the leg portion on the one side surface.
また、本発明のフェライトコアは、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、脚部の底面における長軸と短軸の比であるアスペクト比が1より大きく、且つ全ての脚部の底面積が実質的に等しく、第1鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に小さくなるとともに、第2鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に小さくなることを特徴とする。 Further, in the ferrite core of the present invention, the cross section of all the leg portions is constant from the core portion side to the bottom surface side, and the aspect ratio that is the ratio of the major axis to the minor axis on the bottom surface of the leg portion is larger than 1. And the bottom areas of all the leg portions are substantially equal, and the angle formed by the major axis of each leg portion of the first flange and the axis of the winding core portion is changed from the leg portion on one side surface to the leg portion on the other side surface. The angle formed by the major axis of each leg portion of the second flange portion and the axis of the winding core portion gradually decreases from the other side leg portion toward the one side leg portion. It is characterized by becoming.
さらに、本発明のフェライトコアは、上記第1鍔部および第2鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸と他方側面側に形成された脚部の長軸との成す角度が約90°であることを特徴とする。 Furthermore, the ferrite core of the present invention includes a long axis formed on one side and a leg formed on the other side of the first and second flanges. The angle formed with the long axis is about 90 °.
またさらに、本発明のフェライトコアは、上記第1鍔部および第2鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して垂直、且つ他方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して平行であることを特徴とする。 Still further, in the ferrite core of the present invention, the long axis of the leg portion formed on one side surface of the first flange portion and the second flange portion is perpendicular to the axis of the core portion. And the long axis of the leg part formed in the other side surface side is parallel to the axis | shaft of a core part, It is characterized by the above-mentioned.
さらにまた、本発明のフェライトコアは、上記第1鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きく、且つ上記第2鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きいことを特徴とする。 Furthermore, in the ferrite core of the present invention, the distance between the leg portions on at least both side surfaces of the leg portions formed on the first flange portion is equal to or larger than the width of the core portion, and The distance between the leg portions on at least both side surfaces of the leg portions formed on the second collar portion is equal to or larger than the width of the core portion.
また、本発明のフェライトコアは、上記脚部のうち内側の脚部が両側面側の脚部に比し、小さいことを特徴とする。 The ferrite core of the present invention is characterized in that the inner leg portion of the leg portions is smaller than the leg portions on both side surfaces.
さらに、本発明のコモンモードノイズフィルターは、上記フェライトコアに巻線を巻回してなることを特徴とする。 Furthermore, the common mode noise filter of the present invention is characterized in that a winding is wound around the ferrite core.
本発明のフェライトコアによれば、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、第1鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に短くなるとともに、第2鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に短くなることで、導線との間に所定の間隔が生まれ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。 According to the ferrite core of the present invention, the cross section of all the leg portions is constant from the core portion side toward the bottom surface side, and the maximum parallel to the axial direction of the core portion in each leg portion of the first flange portion. The length gradually decreases from the leg portion on one side surface toward the leg portion on the other side surface, and the maximum length parallel to the axial direction of the core portion in each leg portion of the second flange portion is on the other side surface. By shortening stepwise from the leg toward the leg on one side, a predetermined distance is created between the conductor and the electrode of the leg and the leg contact, causing a short circuit, or contact between the conductor and the leg. As a result, it is possible to prevent the occurrence of pressure breakdown deterioration, and the adhesive strength at the time of mounting is stabilized.
さらに、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、脚部の底面における長軸と短軸の比であるアスペクト比が1より大きく、且つ全ての脚部の底面積が実質的に等しく、第1鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に小さくなるとともに、第2鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に小さくなることにより、導線との間に所定の間隔が生まれ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度がさらに安定する。 Further, the cross section of all the leg portions is constant from the core portion side to the bottom surface side, the aspect ratio that is the ratio of the major axis to the minor axis on the bottom surface of the leg portion is greater than 1, and The bottom areas are substantially equal, and the angle formed by the major axis of each leg of the first flange and the axis of the winding core gradually decreases from the leg on one side to the leg on the other side. In addition, the angle formed between the long axis of each leg portion of the second flange portion and the axis of the winding core portion gradually decreases from the leg portion on the other side surface toward the leg portion on the one side surface. A predetermined interval is created between the lead wire and the leg electrode, which can cause a short circuit, or can prevent the occurrence of pressure deterioration caused by the contact between the lead wire and the leg portion. Stabilize.
さらにまた、第1鍔部および第2鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸と他方側面側に形成された脚部の長軸との成す角度が約90°に設定することで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。 Furthermore, the angle formed by the long axis of the leg portion formed on one side surface and the long axis of the leg portion formed on the other side surface of each leg portion of the first and second flange portions is as follows. By setting the angle to about 90 °, a space can be provided between the conductor and the leg, and the electrode of the conductor and the leg contacts to cause a short circuit, or the breakdown voltage deterioration occurs due to the contact between the conductor and the leg. Can be prevented, and the adhesive strength during mounting is stabilized.
また、第1鍔部および第2鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して垂直、且つ他方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して平行にすることで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。 Moreover, the long axis of the leg part formed on one side surface side of each leg part of the first collar part and the second collar part is formed perpendicular to the axis of the winding core part and on the other side surface side. The long axis of the leg part is parallel to the axis of the winding core part, so that a space can be provided between the conductor and the leg part. It is possible to prevent the deterioration of pressure resistance caused by the contact of the legs, and the adhesive strength during mounting is stabilized.
また、脚部の配置において無駄なスペースを無くすことができ小型化に対応できる。 Further, it is possible to eliminate a useless space in the arrangement of the leg portions, and to cope with downsizing.
さらに、上記第1鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きく、且つ上記第2鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きいことから、導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができる。 Furthermore, the distance between the leg parts on at least both side surfaces of the leg parts formed on the first collar part is equal to or larger than the width of the core part, and is formed on the second collar part. Since the distance between the legs on at least both sides of the leg is equal to or greater than the width of the core, a space can be provided between the conductor and the leg. Generation | occurrence | production of a pressure | voltage resistant deterioration which arises when an electrode contacts and produces a short circuit, or a conducting wire and a leg part contacts can be prevented.
さらにまた、脚部のうち内側の脚部が両側面側の脚部に比し、小さくすることで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができる。 Furthermore, the inner leg of the leg can be made smaller than the legs on both sides, thereby providing a space between the conductor and the leg so that the electrode of the conductor and the leg are in contact with each other. Generation | occurrence | production of the pressure | voltage resistant deterioration which arises when a short circuit arises or a conducting wire and a leg part contact can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のフェライトコアの一実施形態を示す底面側を上方にした状態を示す図であり、図1(a)は本発明のフェライトコアに導線を巻回してなるコモンモードノイズフィルターであり、同図(b)は本発明のフェライトコアを示す斜視図である。 FIG. 1 is a diagram showing a state in which the bottom side of an embodiment of the ferrite core of the present invention is turned upward, and FIG. 1 (a) is a common mode noise filter formed by winding a conductive wire around the ferrite core of the present invention. FIG. 5B is a perspective view showing the ferrite core of the present invention.
このフェライトコア6を構成するフェライト磁器は、Ni−Zn系フェライト、Mn−Zn系フェライトなどの磁性材料等から成り、巻芯部5と、該巻芯部5の両端にはそれぞれ鍔部1と、該鍔部1に連続する複数の脚部2a〜2cとからなる第1鍔部3、鍔部11と、該鍔部11に連続する複数の脚部12a〜12cとからなる第2鍔部13とを有し、各脚部2a〜2c、12a〜12cの底面側の端部には電極4が形成されている。
The ferrite porcelain constituting the
例えば、2520サイズと言われるフェライトコア6は、短辺寸法Bが2.0mmとなるため、第1鍔部3、第2鍔部13に形成された脚部2a〜2c、12a〜12cの間隔は破壊強度と厚膜印刷時に使用する高粘度のペーストの短絡防止を考慮し約0.4mmと非常に小さくなっている。
For example, since the short side dimension B of the
そして、図1(a)に示すようにフェライトコア6の巻芯部5に導線7を巻回し、その両端を各脚部2a〜2c、12a〜12cの電極4に接続することでコモンモードノイズフィルターを構成する。
And as shown to Fig.1 (a), the conducting wire 7 is wound around the
ここで、本発明のフェライトコアの第1の実施形態について説明する。 Here, a first embodiment of the ferrite core of the present invention will be described.
本発明のフェライトコア6は、図1に示すように各脚部2a〜2c、12a〜12cの断面が巻芯部5側から底面側に向かって一定であり、底面の面積を減少させることなく形成することが重要で、このことから実装時の接着面積の減少をなくし密着強度の安定化が図れる。
In the
なお、上記脚部2a〜2c、12a〜12cの断面とは脚部2a〜2c、12a〜12cの底面と平行な面における断面のことである。
The cross sections of the
また、第1鍔部3の各脚部2a〜2cにおける巻芯部5の軸X方向に平行な最大長さA1〜A3が一方側面の脚部2cから他方側面の脚部2aに向かって段階的に短くなる、即ちA1<A2<A3であるとともに、第2鍔部13の各脚部12a〜12cにおける上記巻芯部5の軸X方向に平行な最大長さA4〜A6が他方側面の脚部12aから一方側面の脚部12cに向かって段階的に短くなる、即ちA4>A5>A6であることが重要である。
In addition, the maximum lengths A1 to A3 parallel to the axis X direction of the
これによって、フェライトコア6の巻芯部5に導線7を巻回してコモンモードノイズフィルターを形成した場合、巻芯部5の導線7から各脚部2a〜2c、12a〜12cへ配線する際に障害になることなく導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cの間に所定の間隔が生まれ導線7と脚部2a〜2c、12a〜12cに形成された電極4が接触して起こる短絡を防止し、導線7と脚部2a〜2c、12a〜12cが接触して発生する耐圧劣化の発生を防止することができる。
Thereby, when the conducting wire 7 is wound around the winding
また、図2に示すように第1鍔部3、第2鍔部13の有する脚部がそれぞれ2つである場合も同様に、各脚部2a、2c、12a、12cの断面が巻芯部5側から底面側に向かって一定であり、第1鍔部3の各脚部2a、2cにおける巻芯部5の軸X方向に平行な最大長さA1、A3が一方側面の脚部2cから他方側面の脚部2aに向かって段階的に短くなるとともに、第2鍔部13の各脚部12a、12cにおける上記巻芯部5の軸X方向に平行な最大長さA4、A6が他方側面の脚部12aから一方側面の脚部12cに向かって段階的に短くなることが重要である。
Further, as shown in FIG. 2, when the
これによって、このフェライトコア6の巻芯部5に導線7を巻回してコモンモードノイズフィルターを形成した場合、巻芯部5の導線7から各脚部2a、2c、12a、12cへ配線する際に障害になることなく導線7と各脚部2a、2c、12a、12cの間に所定の間隔が生まれ導線7と脚部2a、2c、12a、12cの電極4が接触して起こる短絡を防止し、且つ導線7と脚部2a、2c、12a、12cが接触して発生する耐圧劣化の発生を防止することができる。
Accordingly, when a common mode noise filter is formed by winding the conductive wire 7 around the
また、上記巻芯部5の軸X方向に平行な最大長さA1〜A6を規定することで、巻芯部5の軸Xの方向に巻回された導線7が各脚部2a〜2c、12a〜12cに配線される際、導線7が分配されるポイントから放射状に各脚部2a〜2c、12a〜12cへ向かう。つまり、各脚部2a〜2c、12a〜12cの巻芯部5の軸方向Xに平行となる寸法を変えることで放射角を広げることができる。
Further, by defining the maximum lengths A1 to A6 parallel to the axis X direction of the
さらに、各脚部2a〜2c、12a〜12cの最大長さA1〜A6は、A1、A4を1とした場合、A2、A5はその3/4以下とすることが好ましく、また、そのA2、A5を1とした場合、A3、A6をその3/4以下とすることが好ましく、より確実に巻芯部5の導線7から各脚部2a〜2c、12a〜12cへ配線する際に導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cの間に所定の間隔が生まれ、導線7と電極4が接触して起こる短絡を防止し、耐圧劣化の発生を防止することができる。これについては、図2のように、それぞれの鍔部3、13の脚部2、12が2つの場合も同様である。
Further, the maximum lengths A1 to A6 of the
次いで、本発明のフェライトコアの第2の実施形態について図3〜図5を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the ferrite core of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3(a)、(b)に示すように、全ての脚部2a〜2c、12a〜12cの断面が巻芯部5側から底面側に向かって一定であり、脚部2a〜2c、12a〜12cの底面における長軸Cと短軸Dの比であるアスペクト比が1より大きく、且つ全ての脚部2a〜2c、12a〜12cの底面積が実質的に等しい場合、第1鍔部3の各脚部2a〜2cの長軸Cと上記巻芯部5の軸X方向とが成す角度θが一方側面の脚部2cから他方側面の脚部2aに向かって段階的に小さくなるとともに、第2鍔部13の各脚部12a〜12cの長軸Dと上記巻芯部5の軸Xとが成す角度θ’が他方側面の脚部12aから一方側面の脚部12cに向かって段階的に小さくなることを特徴とする。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the cross sections of all the
このようにアスペクト比が1より大きい形状、例えば図3(a)、(b)に示すような楕円形状や長方形状の脚部2a〜2c、12a〜12cを有する場合、その脚部2a〜2c、12a〜12cの向きを段階的に変えることで巻芯部5側への脚部2a〜2c、12a〜12cの突出量を調整でき、導線7と脚部2a〜2c、12a〜12cとの間隔を自由に設計できる。
Thus, when it has a shape with an aspect ratio larger than 1, for example, elliptical or
また、第1の実施形態と同じ効果が得られ、各脚部2a〜2c、12a〜12cの底面積がほぼ等しい大きさとなっていることから実装時の接着強度がさらに安定化することができる。
Moreover, the same effect as 1st Embodiment is acquired, and since the bottom area of each
特に、楕円形状になると角がないことから、万が一導線7と脚部2a〜2c、12a〜12cとが接触したとしても耐圧劣化が発生しにくいと言う利点がある。
In particular, since there are no corners in the case of an elliptical shape, there is an advantage that even if the lead wire 7 and the
なお、長軸Cとは、脚部2a〜2c、12a〜12cの底面の重心を通り、外周を結ぶ最長の軸であり、短軸Dとは重心を通り長軸Cに直交する軸である。
The long axis C is the longest axis that passes through the center of gravity of the bottom surfaces of the
また、脚部2a〜2c、12a〜12cの底面積が実質的に等しいとは、各脚部の底面積のバラツキが±10%の範囲内であることを示す。
Moreover, the fact that the bottom areas of the
また、各脚部2a〜2c、12a〜12cと軸Xがなす角度θは、隣接する脚部間で電極4を形成した後その電極4同士の接触による短絡が発生しない範囲で決めることが望ましい。
Further, it is desirable that the angle θ formed between the
さらに、小型化に関しては導線7と脚部2a〜2c、12a〜12cとの間隔を最小限に抑えた設計にすることが望ましい。
Furthermore, it is desirable to make the design which minimizes the space | interval of the conducting wire 7 and
またさらに、この場合、図4に示すように第1鍔部3および第2鍔部13のそれぞれの脚部2a〜2c、12a〜12cのうち、一方側面側に形成された脚部2c、12cの長軸Cと他方側面側に形成された脚部2a、12aの長軸Cとの成す角度が約90°であることが好ましい。
Furthermore, in this case, as shown in FIG. 4, the
これは、他方側面側に形成された脚部2a、一方側面側に形成された脚部12cを軸Xに各他方側面側に形成された脚部2c、一方側面側に形成された脚部12aを内側方向に向け回転移動させることにより導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cとの間隔が大きく取れるようになり導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cの電極4との接触による短絡、各脚部2a〜2c、12a〜12cとの接触による耐圧劣化の発生を防止し更なる安全性が得られる。
This includes a
また、図5に示すように第1鍔部3の脚部2a、2c、第2鍔部13の脚部12a、12cのうち、一方側面側に形成された脚部2a、12cの長軸Cが巻芯部5の軸Xに対して垂直、且つ他方側面側に形成された脚部2c、12aの長軸Cが巻芯部5の軸に対して平行にすることがより好ましい。
Further, as shown in FIG. 5, the long axis C of the
これによって、上述と同じ効果の他、さらに脚部2a、2c、12a、12cの底面形状において長軸Cの寸法と、短軸Dの寸法との寸法比を大きくすることで、図5(a)に示すように導線7を巻回した場合、導線7と各脚部2a、2c、12a、12cとの間隔が大きく取れるようになりさらに安全性が高くなる。
Accordingly, in addition to the same effect as described above, the dimension ratio between the dimension of the major axis C and the dimension of the minor axis D is further increased in the bottom surface shape of the
なお、図5では第1鍔部3、第2鍔部13の脚部2、12をそれぞれ2つとしたが、3つ以上の場合も同様に、各鍔部3、13の一方側面側に形成された脚部、他方側面側に形成された脚部と巻芯部5の軸Xとの角度を特定することで同様の効果を得ることができる。
In FIG. 5, the
次いで、本発明のフェライトコアの第3の実施形態について図6、図7を用いて説明する。 Next, a third embodiment of the ferrite core of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6(a)、(b)、図7(a)、(b)に示すように、上記第1鍔部3に形成された両方の側面側の脚部2a、2c間の距離Eが巻芯部5の幅Fと同じか、それより大きく、且つ上記第2鍔部13に形成された両方の側面側の脚部12a、12c間の距離E’が巻芯部5の幅Fと同じか、それより大きいことを特徴とする。
As shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), 7 (a), and 7 (b), a distance E between the
これによって、図6(a)、図7(a)に示すように導線7を巻回したコモンモードノイズフィルターにおいて、少なくとも両方の側面側の脚部2a、2c、12a、12cが巻芯部5に巻かれた導線7から各脚部2a、2c、12a、12cへ配線する際に障害になることなく導線7と脚部の電極4が接触して起こる短絡を防止すると共に導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cとの接触から発生する耐圧劣化を防止することができる。
Accordingly, in the common mode noise filter in which the conducting wire 7 is wound as shown in FIGS. 6A and 7A, at least both the
また、図6に示すように、巻芯部5との境界における距離Eが巻芯部5の幅Fと同じ場合、金型の構造がきわめて簡素化されるため金型製造コストを抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 6, when the distance E at the boundary with the
さらに、図7に示すように、巻芯部5との境界における距離Eが巻芯部5の幅Fより大きい場合は、巻芯部5との境界における距離Eが巻芯部5の幅Fと同じ場合に比べさらに導線7と脚部2a、2c、12a、12cとの間隔が広がり導線7と脚部2a、2c、12a、12cとが接触して発生する耐圧劣化の防止効果が大きくなる。
Furthermore, as shown in FIG. 7, when the distance E at the boundary with the
またさらに、巻芯部5との境界における距離Eが巻芯部5の幅Fより大きい場合の差寸設定としては、最低限導線7の線径以上取ることが好ましい。
Furthermore, as a difference dimension setting when the distance E at the boundary with the
なお、脚部2a、2c間の距離Eとは、巻芯部5の軸Xに垂直で、巻芯部5との境界における距離を示すものであり、第2鍔部13に形成された両方の側面側の脚部12a、12c間の距離E’が巻芯部5の軸Xに垂直で、巻芯部5との境界における距離を示し、脚部2、12が底面に向かって先細り形状となっている場合等においても巻芯部5と連続する位置における距離を示すものである。また、巻芯部5の幅Fとは、巻芯部5の中心の幅であるが、図5に示すように脚部間の距離E、E’と巻芯部の幅Fが同じ場合には脚部間の距離E、E’をとった位置と同じ箇所を巻芯部5の幅Fとする
このように、各脚部各脚部2a、2c、12a、12cと巻芯部5との境界における幅Eを規定するのは、脚部2a〜2c、12a〜12cの断面積が底面側に向かって小さくなるような場合、即ち先細り形状の場合においても巻芯部5に巻回された導線7の妨げとならないためである。
The distance E between the
さらに、図6、7では第1鍔部3、第2鍔部13のそれぞれの脚部が2つづつ備えられた場合で説明したが、第1鍔部3、第2鍔部13にそれぞれ脚部が3つ以上備えられた場合には両側面側の脚部の巻芯部5との境界における距離Eとなる。
Further, in FIG. 6 and FIG. 7, the case has been described in which two each of the
また、図8(a)、(b)に示すように、第1鍔部3、第2鍔部13にそれぞれ脚部が3つ以上備えられた場合、各脚部2a〜2c、12a〜12cのうち内側の脚部2b、12bが両側面側の脚部2a、2c、12a、12cに比し、小さくすることを特徴とする。
Moreover, as shown to Fig.8 (a), (b), when the
これによって、図8(a)に示すように導線7を巻回したコモンモードノイズフィルターにおいて、両側面側の脚部2a、2c、脚部12a、12cを大きく取っていることから実装時の接着面積を大きく取れることから密着強度の安定化が図れるとともに、内側の脚部2b、12bが両側面側の脚部2a、2c、12a、12cに比べ小さいことから導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cとの接触から発生する耐圧劣化を防止することができる。
As a result, in the common mode noise filter in which the conducting wire 7 is wound as shown in FIG. 8 (a), the
また、脚部2a、2c、12a、12cの軸X方向の長さを1とした場合、脚部2b、12bは、その軸X方向の長さを3/4以下にすることが好ましく、導線7と各脚部2a〜2c、12a〜12cとの接触をより確実に防止し、耐圧劣化を防止することができる。
In addition, when the length of the
なお、上述の第1〜第3の実施形態では、脚部2a〜2c、12a〜12cの断面が巻芯部5側から底面側に向かって一定であることから、金型については、分割タイプを使用することになるが、このことにより同じ金型でありながら脚部2、12の高さを自由に変えることができるため、導線7の線径変更による脚部2、12の高さの調整が簡単に行うことができる。
In the first to third embodiments described above, the
また、さらなる低背化の要求が発生しても金型を作り替えるもしくは、修正加工することなく対応することができ金型コストの削減が行える。 In addition, even if a request for further reduction in height occurs, it is possible to cope with it without changing the mold or modifying the mold, thereby reducing the mold cost.
次に、本発明のフェライトコア6の製造方法を説明する。
Next, the manufacturing method of the
例えば、図1に示すようなフェライトコア6を作製する場合、先ず、フェライト磁器の原料となるNi−Zn系フェライト、Mn−Zn系フェライトなどの粉末に所定のバインダーを加えスプレードライなどにより、粉末成形に適した顆粒に造粒して原料粉末を得る。
For example, when producing a
特に、使用周波数や表面抵抗値の問題からNi−Zn系フェライトから成ることが好ましい。 In particular, it is preferably made of Ni—Zn-based ferrite from the problem of operating frequency and surface resistance.
次いで、この原料粉末を粉末プレス成型機にセットした巻芯部5と脚部2a〜2c、12a〜12cとに分割してなる金型に充填し、所定の圧力で加圧してフェライト磁器となる成形体を得る。
Next, this raw material powder is filled in a die formed by dividing the
その後、得られた成形体を電気炉やガス炉などの焼成炉にて所定の焼成温度で焼成し焼結することにより、フェライト磁器となる焼結体を得る。 Thereafter, the obtained compact is fired and sintered at a predetermined firing temperature in a firing furnace such as an electric furnace or a gas furnace to obtain a sintered body that becomes a ferrite porcelain.
次に、得られた焼結体の表面処理、バリの除去を行うためバレル加工を行う。バレル加工は、例えば磁器製のポット状容器の中に焼結体、水および研磨剤等を入れ、回転させることにより行う加工であるため、バッチ処理が可能であり加工費用を安くすることができる。また、バレル加工として研磨剤によって加工する際も、水のみで焼結体同士の摩擦力だけで加工する際も、その研磨加工は水中にて行うため必要以上に面の荒れが発生せず、バレル加工後も強度を維持できるといった特徴を有する。 Next, barrel processing is performed to perform surface treatment of the obtained sintered body and removal of burrs. The barrel processing is performed by, for example, putting a sintered body, water, an abrasive, etc. in a pot-shaped container made of porcelain and rotating it, so that batch processing is possible and processing costs can be reduced. . Also, when processing with a polishing agent as barrel processing, even when processing only with the frictional force between sintered bodies only with water, the polishing process is performed in water, so there is no surface roughness more than necessary, It has the feature that strength can be maintained even after barrel processing.
また、脚部2a〜2c、12a〜12cの電極4を形成するフェライト磁器の焼結体の表面粗さは、Ra0.2〜0.6μmであることが望ましい。表面粗さがRa0.2μmより小さいと脚部2a〜2c、12a〜12cに印刷した厚膜が剥がれやすく、製品として実装した場合の密着強度が低下する。一方、Ra0.6μmより大きいと表面が荒れた状態となり強度が低下する。
The surface roughness of the sintered body of the ferrite porcelain forming the
なお、表面粗さの測定方法は、フェライト磁器を脚部2a〜2c、12a〜12c側を上にして平板上に固定し厚膜を印刷する脚部2a〜2c、12a〜12cの底面部に表面粗さ計の触針を当て測定されるものである。Raの調整はバレル加工時の磁器製などのポットの回転数によって調整する。ポットの回転が速いと焼結体同士や焼結体と研磨剤が強くぶつかるためRaは大きくなる。ポットの回転数を下げれば焼結体同士や焼結体と研磨剤のぶつかりが弱くなるためRaは小さくなる。
The method for measuring the surface roughness is that the ferrite porcelain is fixed on a flat plate with the
しかる後、脚部2a〜2c、12a〜12cの底面部に電極4を形成する。この方法としては、ディッピングやスクリーン印刷、転写などの方法を用いてAgやAgPdなどの厚膜を印刷して焼成を行い、次にその厚膜上にNiやCu、Sn、SnPb、Auなどを用途、要求に合わせて幾層かメッキ処理にて作製する。このメッキ処理は、厚膜印刷を行ったフェライト磁器を作製したい層の成分の溶けたメッキ液に浸して電流を流すことによりフェライト磁器に形成された厚膜上に所定のメッキ層が形成され、その際、フェライト磁器に付着したメッキ液を洗浄することで形成されフェライトコア6を得ることができる。
Thereafter, the
このようにして得られたフェライトコア6は、コモンモードノイズフィルターとして好適に用いられる。
The
上述の各実施形態におけるフェライトコア6の巻芯部5にバイファイラ巻等により複数の導線7を数ターンから数十ターン巻回して、さらに、導線7の巻き始めの先端と巻終わりの端末を各脚部の底面側の電極4に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。
A plurality of conducting wires 7 are wound around the
この様に各脚部の大きさ、向き、形状を変えることで隣接する脚部及び電極4の距離が保てコモンモードノイズフィルターの各電極4間の絶縁抵抗が保たれる。また、隣接する電極4に厚着した導線が他の脚部の電極4のそばを通ったとしても脚部に接しないためショートや短絡、圧力劣化を防止することができる。
In this way, by changing the size, orientation, and shape of each leg, the distance between the adjacent leg and the
(実施例1)
先ず、図2に示すような本発明のフェライトコア6を得るため、磁性材料としてNi−Zn系フェライト材とバインダーを混練後、スプレードライヤーにて原料粉末を作製した。次いで、この原料粉末を用い巻芯部5と脚部2a〜2c、12a〜12cとに分割してなる金型を製作し、粉末プレス成型機にセットした後、原料を充填し成形した。
(Example 1)
First, in order to obtain the
その後、900〜1300℃で焼成して4つの脚部2a、2c、12a、12cを持つフェライト磁器となる焼結体を20個作製した。
Then, 20 sintered bodies that were fired at 900 to 1300 ° C. and became ferrite porcelain having four
その際、各脚部2a、2c、12a、12cの最大長さの設定は、下記の通りとした。
At that time, the maximum length of each
脚部2c、12aの最大長さA1・・・0.4mm
脚部2a、12cの最大長さA1・・・0.3mm
そして、この焼結体を磁器からなるポット状容器を有するバレル装置に入れバレル加工を施し表面処理とバリ除去を行ったフェライト磁器を作製した。
Maximum length A1 of
Maximum length A1 of
And this sintered compact was put into the barrel apparatus which has the pot-shaped container which consists of porcelain, and the barrel process was given, and the ferrite ceramic which performed the surface treatment and the burr | flash removal was produced.
次いで、全てのフェライト磁器に電極4を形成し各20個のフェライトコア試料を得た。電極4は、フェライト磁器の各脚部2a、2c、12a、12cにディッピングによりAgの厚膜を印刷して焼成を行い、フェライト磁器に厚膜を焼き付け、その厚膜上にNi、Snを電界メッキにて作製した。
Next,
それぞれの電極4の厚みはAgが20μm、Niが2μm、Snが7μmとし、Ag厚膜の脚部2a、2c、12a、12cの底面側から巻芯部5に向けての寸法は0.1mmとした。
The thickness of each
次いで、得られた各フェライトコア試料を下記の方法にて評価する。 Subsequently, each obtained ferrite core sample is evaluated by the following method.
(1)各フェライトコア試料を各20個ずつ用意し、それに、直径0.1mmの導線7を7ターン巻回し各脚部2a、2c、12a、12cに半田にて接合して導線7と脚部2a、2c、12a、12cが接していないか双眼顕微鏡にて確認した。
(1) Prepare 20 pieces of each ferrite core sample, and then wind the conducting wire 7 having a diameter of 0.1 mm for 7 turns and join it to each
(2)評価(1)にて確認した各フェライトコア試料各20個をHOZAN社製のハイレジスタンスメーターDT−110にて対になっている脚部2a−12c、2c−12aが他の脚部と短絡していないか導通状態を確認した。
(2)
方法としては、脚部2aに対して脚部12aが導通していないかを確認する。
As a method, it is confirmed whether or not the
(3)各フェライトコア試料を脚部2a、2c、12a、12cの底面の電極4を用い実装基板上に半田付けし、そのフェライトコア試料を実装した実装基板をAIKOH社製のテストスタンドに両面テープを用い固定しAIKOH社製のCPU GAGEを用いフェライトコア6の実装時の略四角形のサイズのうち、縦2.0mmの辺の巻芯部5を実装基板と平行な方向に圧子で5mm/分の速度で加圧する。このように加圧した場合に脚部2a、2c、12a、12cが全て破壊し実装基板からフェライトコア試料が外れる時の強度を評価した。
(3) Each ferrite core sample is soldered onto the mounting board using the
結果を表1に示す。
表1から明らかなように、導線7と各脚部2a、2c、12a、12cの接触がなかったことにより耐圧劣化についての対応が取れていた。
As can be seen from Table 1, there was no contact between the conductor 7 and each
また、導線7と電極4の接触による短絡についても問題は発生していない。
In addition, no problem occurs with respect to a short circuit caused by contact between the conductive wire 7 and the
最後の密着強度については、従来品とほぼ同等の密着強度を示していた。 As for the last adhesion strength, the adhesion strength was almost the same as that of the conventional product.
以上のことから、図2に示すように脚部2a、2c、12a、12cの最大長さを変えることにより短絡や耐圧劣化のような問題を解消できることを証明した。
From the above, it has been proved that problems such as short circuit and deterioration of breakdown voltage can be solved by changing the maximum length of the
(実施例2)
次に、実施例1と同様に図5に示すような本発明のフェライトコア6を得るため、磁性材料としてNi−Zn系フェライト材とバインダーを混練後、スプレードライヤーにて原料粉末を作製した。次いで、この原料粉末を用い巻芯部5と脚部2a〜2c、12a〜12cとに分割してなる金型を製作使用し粉末プレス成型機にセットした後、原料を充填し成型した。
(Example 2)
Next, in order to obtain the
その後、900〜1300℃で焼成して4つの脚部2a、2c、12a、12cを持つフェライト磁器となる焼結体を20個作製した。
Then, 20 sintered bodies that were fired at 900 to 1300 ° C. and became ferrite porcelain having four
その際、各脚部2a、2c、12a、12cの長軸Cの設定は全て0.4mmとした。
At that time, all the long axes C of the
そして、この焼結体を磁器からなるポット状容器を有するバレル装置に入れバレル加工を施し表面処理とバリ除去を行ったフェライト磁器を作製した。 And this sintered compact was put into the barrel apparatus which has the pot-shaped container which consists of porcelain, and the barrel process was given, and the ferrite ceramic which performed the surface treatment and the burr | flash removal was produced.
次いで、全てのフェライト磁器に電極4を形成し各20個のフェライトコア試料を得た。電極4は、フェライト磁器の各脚部2a、2c、12a、12cにディッピングによりAgの厚膜を印刷して焼成を行い、フェライト磁器に厚膜を焼き付け、その厚膜上にNi、Snを電界メッキにて作製した。
Next,
それぞれの電極4の厚みはAgが20μm、Niが2μm、Snが7μmとし、Ag厚膜の脚部2a、2c、12a、12cの底面側から巻芯部5に向けての寸法は0.1mmとした。
The thickness of each
次いで、得られた各フェライトコア試料を実施例1と同様の方法にて比較評価した。 Next, the obtained ferrite core samples were comparatively evaluated in the same manner as in Example 1.
結果を表2に示す。
表2から明らかなように、導線7と各脚部2a、2c、12a、12cの接触がなかったことにより耐圧劣化についての対応が取れていることを示している。
As can be seen from Table 2, it is shown that there is no correspondence between the conductor 7 and the
また、導線7と電極4の接触による短絡についても問題は発生していない。
In addition, no problem occurs with respect to a short circuit caused by contact between the conductive wire 7 and the
最後の密着強度については、先に評価した図2のもの9.1Nに対し図5のものは13.0Nと密着強度を上げることができた。 Regarding the final adhesion strength, the adhesion strength of FIG. 5 was 13.0 N compared to 9.1 N of FIG.
以上のことから、脚部2a、2c、12a、12cの角度を変えることにより短絡や耐圧劣化のような問題を解消できると共に密着強度を上げることが証明された。
From the above, it has been proved that changing the angles of the
1:鍔部
2:脚部
3:第1鍔部
4:電極
5:巻芯部
6:フェライトコア
7:導線
11:鍔部
12:脚部
13:第2鍔部
A1〜A6:最大長さ
B:短辺寸法
C:脚部の長軸
D:脚部の短軸
E:第1鍔部の両側面側の脚部間の距離
E’:第2鍔部の両側面側の脚部間の距離
F:巻芯部の幅
X:巻芯部の軸
1: collar part 2: leg part 3: first collar part 4: electrode 5: winding core part 6: ferrite core 7: conductor 11: collar part 12: leg part 13: second collar part A1 to A6: maximum length B: Short side dimension C: Leg long axis D: Leg short axis E: Distance between leg portions on both side surfaces of the first buttock E ': Between legs on both side faces of the second buttock Distance F: winding core width X: winding core axis
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