JP2005223261A - 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

Abstract

【課題】 ノーマルモードインピーダンスを低減し、かつ高いコモンモードインピーダンスを有すると共に、浮遊容量を低減して高周波特性を向上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を提供すること。
【解決手段】 第１及び第２内部導体３１、３２を形成する非磁性絶縁材料層２０と、非磁性絶縁材料層２０の積層方向の両端外面側に配置された第１及び第２磁性材料層１５、１６とを具備してなる積層体に、第１及び第２内部導体３１、３２に接続された外部電極が設けられ、第１及び第２内部導体形成層２２、２３が、非磁性絶縁材料２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂを有すると共に、渦巻状導体３１ｂ、３２ａが平面視で重なるように配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

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関する。

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、積層型コモンモードチョークコイルが使用されている。

こ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の表面に導体を形成し、これを積層することによって形成された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。

このような積層型コモンモードチョークコイルにおいて、異なる非磁性絶縁材料の表面にスパイラル巻きとした２つの渦巻状導体と、これら２つの渦巻状導体及び外部電極をそれぞれ接続する引出電極とをそれぞれ形成して２つのコイル導体を構成することによって、上下に分離した状態でスパイラル巻きとした、いわゆる上下分離型スパイラル巻きの積層型コモンモードチョークコイルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、異なる非磁性絶縁材料の表面にスパイラル巻きとした２つの渦巻状導体をそれぞれ直列に接続した２つのコイル導体を備え、一方の渦巻状導体の間に他方の渦巻状導体のうち１つを介在させることによって、上下に分離した状態でスパイラル巻きとした積層型コモンモードチョークコイルが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−２０３７３７号公報（図１） 特開２００２−３７３８１０号公報（図１）

しかしながら、上記従来の積層型コモンモードチョークコイルにおいては、以下の問題がある。すなわち、前者の積層型コモンモードチョークコイルにおいては、１つのシート上に渦巻状導体を形成する構造となっており、チップが小型化した場合に寸法の制約のため、磁気結合に寄与する導体長が短くなり、高いコモンモードインピーダンスを得ることができなくなるという問題がある。
また、後者の積層型コモンモードチョークコイルにおいては、２つのコイル導体の各渦巻状導体が互いに上下に重複して配置されているので、２つのコイル導体間の浮遊容量が高くなる。したがって、高周波領域において、２つのコイル導体間にもれ電流が発生し、高周波特性が低下するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノーマルモードインピーダンスを低減し、かつ高いコモンモードインピーダンスを有すると共に、浮遊容量を低減して高周波特性を向上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を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる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が積層され、これら非磁性絶縁材料の各別のものに上下に分離した状態でスパイラル巻きとした第１及び第２内部導体が形成されている非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の積層方向の両端外面側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、前記第１内部導体を構成する渦巻状導体が形成された非磁性絶縁材料と、前記第２内部導体を構成する渦巻状導体が形成された非磁性絶縁材料とが、それぞれ互いに隣接するように２以上設けられると共に、前記第１内部導体を構成する前記渦巻状導体のうち前記積層方向の一端側のものと、前記第２内部導体を構成する前記渦巻状導体のうちの同積層方向の他端側のものとが、これらにコモンモード電流を供給したときに磁気結合するように平面視で重なるよう配置されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる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が積層され、これら非磁性絶縁材料の各別のものに上下に分離した状態でスパイラル巻きとした第１及び第２内部導体が形成されている非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の積層方向の両端外面側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の表面に渦巻状導体を形成してそれぞれ該非磁性絶縁材料を２以上積層することで前記第１及び第２内部導体を形成し、該第１及び第２内部導体の互いに対向する前記渦巻状導体を、平面視で互いに重なると共にコモンモード電流の向きが同一となるように積層することを特徴とする。

この発明にかか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よれば、第１内部導体を構成する渦巻状導体の間に、第２内部導体を構成する渦巻状導体が介在しないように非磁性絶縁材料を積層することで、第１及び第２内部導体間の浮遊容量が低減する。また、第１内部導体を構成する渦巻状導体のうち積層方向の一端側のものと、第２内部導体を構成する渦巻状導体のうち積層方向の他端側のものとが、これらにコモンモード電流を供給したときに磁気結合するように平面視で重なるように配置されていることにより、これら渦巻状導体の各部における電位差が小さくなる。これにより、第１及び第２内部導体の耐電圧が向上すると共に、浮遊容量を低減する。したがって、高周波領域での２つの内部導体間のもれ電流を抑制し、高周波特性を向上させることができる。
また、第１及び第２内部導体を形成する非磁性絶縁材料が、それぞれ互いに２以上設けられていることにより、磁気結合に寄与する渦巻状導体の導体長を十分長くすることができるので、高いコモンモードインピーダンスを得ることができる。

また、本発明にかかる積層型コモンモードチョークコイルは、前記非磁性絶縁材料層が、前記渦巻状導体の中央部と前記外部導体から離間した周辺端面部とに形成された磁性材料充填部を有することが好ましい。
この発明にかかる積層型コモンモードチョークコイルによれば、コモンモード時において、第１及び第２内部導体で発生した磁界が、非磁性絶縁材料よりも透磁率の高い磁性材料充填部に集中しやすくなる。したがって、第１及び第２内部導体の磁気結合を向上させ、よりコモンモードインピーダンスを高くし、ノーマルモード（ディファレンシャルモード）インピーダンスを低減することができる。

また、本発明にかかる積層型コモンモードチョークコイルは、前記第１内部導体の導体長と、前記第２内部導体の導体長とが同じで、かつ前記第１内部導体のうち磁気結合に寄与する導体長と、前記第２内部導体のうち磁気結合に寄与する導体長とが同じとされていることが好ましい。
この発明にかかる積層型コモンモードチョークコイルによれば、第１及び第２内部導体の導体長を等しくすることによって、第１及び第２内部導体にノーマルモード時に発生する磁束を互いに打ち消しあうことができる。これにより、ノーマルモードインピーダンスを低減することができる。
また、コモンモード時において、第１及び第２内部導体を構成する渦巻状導体のうち、積層方向の一端側のものと積層方向の他端側のものとで渦巻状導体の各位置での電位が等しくなる。これにより、第１及び第２内部導体の耐電圧がより向上すると共に、浮遊容量をより低減することができる。

本発明の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よれば、第１内部導体を構成する非磁性絶縁材料の間に、第２内部導体を構成する非磁性絶縁材料が介在しないように非磁性絶縁材料を積層することで、第１及び第２内部導体間の浮遊容量を低減することができる。また、第１及び第２内部導体のうち、積層方向の一端側のものと積層方向の他端側のものとが、コモンモード時において電流の向きが同一となるように平面視で重なるように配置されていることで、コモンモード時において各部における電位差が小さくすることができる。これにより、第１及び第２内部導体の耐電圧が向上すると共に、浮遊容量を低減する。したがって、高周波特性を向上させることができる。
また、磁気結合に寄与する第１及び第２内部導体の長さを十分長くすることができるので、高いコモンモードインピーダンスを得ることができる。

以下、本発明によ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第１の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本実施形態における積層型コモンモードチョークコイルの分解斜視図、図２は図１の完成状態を示す積層型コモンモードチョークコイルの外観斜視図、図３は本実施形態による積層型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。

図１及び図２において、積層型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積層型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とを介して接続されている４つの外部電極１１〜１４が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体とした積層型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第１及び第２磁性材料層１５、１６を配置してある。そして、これら上下の第１及び第２磁性材料層１５、１６の間には、少なくとも４層よりなる非磁性絶縁材料層２０を配置してある。

第１及び第２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、第１及び第２磁性材料層１５、１６としては高透磁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、例えばＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライトなどがある。
なお、第１及び第２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。

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、２層の非磁性絶縁材料２２ａ、２２ｂで形成された第１内部導体形成層２２、第１内部導体形成層２２と同様に２層の非磁性絶縁材料２３ａ、２３ｂで形成された第２内部導体形成層２３及び第２非磁性絶縁材料２４の順にシート状の非磁性絶縁材料を６層積層した構成とされる。ここで、非磁性絶縁材料として使用可能なシート状の非磁性絶縁材料には、例えば、磁性材料１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃに使用したＮｉ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライトなどと、構成元素は同じでも配合比により非磁性特性を示す材料や、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などがある。
なお、第１及び第２非磁性絶縁材料２１、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。

さて、上述した６層の非磁性絶縁材料のうち、中間部の第１及び第２内部導体形成層２２、２３の非磁性絶縁材料２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂには、それぞれ上面に渦巻状導体３１ａ、３１ｂで構成される第１内部導体３１と、渦巻状導体３２ａ、３２ｂで構成される第２内部導体３２とが設けられている。なお、これら第１及び第２内部導体３１、３２は、例えば銀などの導電体を印刷や転写などの周知の手法により形成したものである。

このうち、渦巻状導体３１ａは、非磁性絶縁材料２２ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体３１ａの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１１に接続される引出電極３５が形成されている。また、渦巻状導体３１ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料２２ａを貫通するスルーホールＨ１が設けられている。この結果、渦巻状導体３１ａの他端側は、スルーホールＨ１を介して、後述する非磁性絶縁材料２２ｂ上に形成されている渦巻状導体３１ｂと電気的に接続されて上下に分離した状態でスパイラル巻きとした、いわゆる上下分離型スパイラル巻きの上側となる第１内部導体３１が構成されている。

また、渦巻状導体３１ｂは、渦巻状導体３１ａと同様に、非磁性絶縁材料２２ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。この渦巻き方向は、平面視において上述した渦巻状導体３１ａと同方向となっている。そして、渦巻状導体３１ｂの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、外部導体１２に接続される引出電極３６が形成されている。また、渦巻状導体３１ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ１を介して上述した非磁性絶縁材料２２ａに形成されている渦巻状導体３１ａと電気的に接続されている。

渦巻状導体３２ａは、渦巻状導体３１ａ、３１ｂと同様に、非磁性絶縁材料２３ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。この渦巻き方向は、平面視において上述した渦巻状導体３１ａ、３１ｂと同方向となっている。そして、渦巻状導体３２ａの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、外部導体１４に接続される引出電極３７が形成されている。また、渦巻状導体３２ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料２３ａを貫通するスルーホールＨ２が設けられている。この結果、渦巻状導体３２ａの他端側は、スルーホールＨ２を介して、後述する非磁性絶縁材料２３ｂ上に形成されている渦巻状導体３２ｂと電気的に接続されて上下分離型スパイラル巻きの下側となる第２内部導体３２が構成されている。なお、この渦巻状導体３２ａは、平面視において渦巻状導体３１ｂと重なるように形成されている。

また、渦巻状導体３２ｂは、渦巻状導体３１ａ、３１ｂ、３２ａと同様に、非磁性絶縁材料２３ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。この渦巻き方向は、平面視において上述した渦巻状導体３１ａ、３１ｂ、３２ａと同方向となっている。そして、渦巻状導体３２ｂの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、外部導体１３に接続される引出電極３８が形成されている。また、渦巻状導体３２ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ２を介して上述した非磁性絶縁材料２３ａに形成されている渦巻状導体３２ａと電気的に接続されている。
なお、第１及び第２内部導体３１、３２は、それぞれ導体長が同じとなっている。

以上のように構成された本発明の積層型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（例えば矩形状）としたシート状の第１及び第２非磁性絶縁材料２１、２４と、非磁性絶縁材料２２ａ〜２２ｃ、２３ａ〜２３ｃとを作成する。
次に、中間位置となる非磁性絶縁材料２２ａ、２３ａの所定位置に、レーザ、パンチングなどの周知の手法を用いて穴あけ加工を施し、スルーホールＨ１、Ｈ２を設ける。

次に、非磁性絶縁材料２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの上面に、それぞれ１ターン以上の渦巻状導体３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを、印刷や転写などの周知の手法を用いて互いに短絡しないように形成する。

このとき、渦巻状導体３１ａの一端には引出電極３５が、渦巻状導体３１ｂの一端には引出電極３６が、渦巻状導体３２ａの一端には引出電極３７が、そして渦巻状導体３２ｂの一端には引出電極３８がそれぞれ一体に連続して形成されている。また、スルーホールＨ１、Ｈ２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な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、導体側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。

次に、第１非磁性絶縁材料２１、第１及び第２内部導体形成層２２、２３及び第２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、渦巻状導体３１ａ、３１ｂがスルーホールＨ１を介して電気的に接続され、渦巻状導体３２ａ、３２ｂがスルーホールＨ２を介して電気的に接続される。このとき、渦巻状導体３１ｂ及び３２ａは、平面視において互いに重なるように積層され、また、第１及び第２内部導体３１、３２は、それぞれの有効長さが同じとされている。
なお、磁性材料層１５、１６は、非磁性絶縁材料層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を形成し、これを焼成することによって完成する。

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３５〜３８と接続させて、銀などの導電体からなる外部電極１１〜１４をそれぞれ形成し、上述した構成の積層型コモンモードチョークコイルを製造する。
なお、外部電極１１〜１４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。

このように構成された積層型コモンモードチョークコイル１０は、第１内部導体３１を構成する渦巻状導体３１ａ、３１ｂの間に第２内部導体３２を構成する渦巻状導体３２ａ、３２ｂが介在しないように構成されるので、第１及び第２内部導体３１、３２間の浮遊容量が低減する。また、互いに対向する渦巻状導体３１ｂ、３２ａにコモンモード電流が流れたときに各部で同電位となっているので、第１及び第２内部導体３１、３２の耐電圧が向上すると共に、浮遊容量が低減する。したがって、高周波領域でコモンモードにおけるインピーダンスを向上させることができる。また、第１及び第２内部導体３１、３２の磁気結合に寄与する導体長が十分長いので、高いコモンモードインピーダンスを得ることができる。
また、第１及び第２内部導体３１、３２の導体長が互いに等しいので、ノーマルモードにおいて発生した磁束を互いに打ち消しあい、ノーマルモードインピーダンスをより低減することができる。

図３は、上述した積層型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及び第２内部導体３１、３２が影響しあって矢印Ｚ１、Ｚ２に示すように、積層型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。すなわち、第１内部導体３１を渦巻状導体３１ａ、３１ｂによって形成し、第２内部導体３２を渦巻状導体３２ａ、３２ｂによって形成することで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ができる。したがって、高いコモンモードインピーダンスを有する積層型コモンモードチョークコイル１０となる。

次に、第２の実施形態について図４及び図５を参照しながら説明する。
なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図４においては、図１と同一構成要素に同一符号を付し、この説明を省略する。

第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態における積層型コモンモードチョークコイル１０の第１及び第２内部導体３１、３２が２層の非磁性絶縁材料上にそれぞれ形成された渦巻状導体を直列に接続した構成であるのに対して、第２の実施形態における積層型コモンモードチョークコイル４０の第１及び第２内部導体４１、４２が４層の非磁性絶縁材料上にそれぞれ形成された渦巻状導体を直列に接続した構成とされる点である。

すなわち、非磁性絶縁材料層４３は、上面側から第１非磁性材料４５、４層の非磁性絶縁材料４６ａ〜４６ｄで形成された第１内部導体形成層４６、同様に４層の非磁性絶縁材料４７ａ〜４７ｄで形成された第２内部導体形成層４７、第２非磁性絶縁材料４８の順に積層した構成とされる。
第１内部導体形成層４６の非磁性絶縁材料４６ａ〜４６ｄには、それぞれ上面に渦巻状導体４１ａ〜４１ｄで構成される第１内部導体４１が設けられ、第２内部導体形成層４７の非磁性絶縁材料４７ａ〜４７ｄには、それぞれ上面に渦巻状導体４２ａ〜４２ｄで構成される第２内部導体４２が設けられている。

このうち、渦巻状導体４１ａは、非磁性絶縁材料４６ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４１ａの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１１に接続される引出電極５１が形成されている。また、渦巻状導体４１ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４６ａを貫通するスルーホールＨ３が設けられている。

また、渦巻状導体４１ｂは、渦巻状導体４１ａと同様に、非磁性絶縁材料４６ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４１ｂの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、非磁性絶縁材料４６ｂを貫通するスルーホールＨ４が設けられている。また、渦巻状導体４１ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ３を介して上述した非磁性絶縁材料４６ａに形成されている渦巻状導体４１ａと電気的に接続されている。

また、渦巻状導体４１ｃは、渦巻状導体４１ａ、４１ｂと同様に、非磁性絶縁材料４６ｃの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４１ｃの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部は、スルーホールＨ４を介して上述した非磁性絶縁材料４６ｂに形成されている渦巻状導体４１ｂと電気的に接続されている。また、渦巻状導体４１ｃの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４６ｃを貫通するスルーホールＨ５が設けられている。

また、渦巻状導体４１ｄは、渦巻状導体４１ａ〜４１ｃと同様に、非磁性絶縁材料４６ｄの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４１ｄの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、外部電極１２に接続される引出電極５２が形成されている。また、渦巻状導体４１ｄの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ５を介して上述した非磁性絶縁材料４６ｃに形成されている渦巻状導体４１ｃと電気的に接続されている。この結果、上下分離型スパイラル巻きの上側となる第１内部導体４１が構成される。

渦巻状導体４２ａは、非磁性絶縁材料４７ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４２ａの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１４に接続される引出電極５３が形成されている。また、渦巻状導体４２ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４７ａを貫通するスルーホールＨ６が設けられている。

また、渦巻状導体４２ｂは、渦巻状導体４２ａと同様に、非磁性絶縁材料４７ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４２ｂの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、非磁性絶縁材料４７ｂを貫通するスルーホールＨ７が設けられている。また、渦巻状導体４２ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ６を介して上述した非磁性絶縁材料４７ａに形成されている渦巻状導体４２ａと電気的に接続されている。

また、渦巻状導体４２ｃは、渦巻状導体４２ａ、４２ｂと同様に、非磁性絶縁材料４７ｃの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４２ｃの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部は、スルーホールＨ７を介して上述した非磁性絶縁材料４７ｂに形成されている渦巻状導体４２ｂと電気的に接続されている。また、渦巻状導体４２ｃの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４７ｃを貫通するスルーホールＨ８が設けられている。

また、渦巻状導体４２ｄは、渦巻状導体４２ａ〜４２ｃと同様に、非磁性絶縁材料４７ｄの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４２ｄの一方の端部、すなわち渦巻き外側となる端部には、外部電極１２に接続される引出電極５４が形成されている。また、渦巻状導体４２ｄの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部は、スルーホールＨ８を介して上述した非磁性絶縁材料４７ｃに形成されている渦巻状導体４２ｃと電気的に接続されている。この結果、上下分離型スパイラル巻きの下側となる第２内部導体４２が構成される。
なお、第１及び第２非磁性絶縁材料４５、４８については、上述と同様に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。

以上のように構成された本発明の積層型コモンモードチョークコイル４０について、以下にその製造方法を説明する。
まず、所定の形状（例えば矩形状）としたシート状の第１及び第２非磁性絶縁材料４５、４８と、非磁性絶縁材料４６ａ〜４６ｄ、４７ａ〜４７ｄとを作成し、非磁性絶縁材料４６ａ〜４６ｃ、４７ａ〜４７ｃの所定位置に、レーザ、パンチングなどの周知の手法を用いて穴あけ加工を施すことによってスルーホールＨ３〜Ｈ８を設ける。
その後、第１の実施形態と同様の方法でコモンモードチョークコイル４０を製造する。

図５は、上述した積層型コモンモードチョークコイル４０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、上述と同様に、第１及び第２内部導体４１、４２が影響しあって矢印Ｚ３及びＺ４に示すように、積層型コモンモードチョークコイル４０全体に大きな磁気結合が生じる。ここで、第１内部導体４１を渦巻状導体４１ａ〜４１ｄによって形成し、第２内部導体４２を渦巻状導体４２ａ〜４２ｄによって形成することで磁気結合に寄与する内部導体をより長くすることができる。これにより、より高いコモンモードインピーダンスを有する積層型コモンモードチョークコイル４０とすることができる。

次に、第３の実施形態について図６及び図７を参照しながら説明する。
なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図６においては、図１と同一構成要素に同一符号を付し、この説明を省略する。

第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第３の実施形態における積層型コモンモードチョークコイル６０では、非磁性絶縁材料層６１の第１非磁性絶縁材料６５、第１内部導体形成層６６、第２内部導体形成層６７、第２非磁性絶縁材料６８にそれぞれ磁性材料が充填されるスルーホール（磁性材料充填部）Ｈ１０〜２７が形成されている点である。

すなわち、第１非磁性絶縁材料６５には、非磁性絶縁材料層６１を形成したときに平面視において第１及び第２内部導体３１、３２の各渦巻状導体３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの中央に１箇所と、外部電極１１〜１４が形成されない周辺端面部に２箇所との合わせて３箇所に第１非磁性絶縁材料６５を貫通するスルーホールＨ１０〜Ｈ１２が形成されている。
なお、このスルーホールＨ１１、Ｈ１２は、積層して非磁性絶縁材料層６１を形成したときに、平面視で引出電極３５〜３８と重ならないように、外部電極１１〜１４を設けない端面側に形成されている。

また、非磁性材料６６ａには、平面視において第１非磁性絶縁材料６５のスルーホールＨ１０〜１２と重なる位置に非磁性絶縁材料６６ａを貫通するスルーホールＨ１３〜１５が形成されている。そして、非磁性絶縁材料６６ｂには、非磁性絶縁材料６６ａと同様に非磁性絶縁材料６６ｂを貫通するスルーホールＨ１６〜Ｈ１８が形成され、非磁性絶縁材料６７ａには、非磁性絶縁材料６７ａを貫通するスルーホールＨ１９〜Ｈ２１が形成され、非磁性絶縁材料６７ｂには、非磁性絶縁材料６７ｂを貫通するスルーホールＨ２２〜Ｈ２４が形成され、第２非磁性絶縁材料６８には、第２非磁性絶縁材料６８を貫通するスルーホールＨ２５〜Ｈ２７が形成されている。

ここで、スルーホールＨ１０、Ｈ１３、Ｈ１６、Ｈ１９、Ｈ２２、Ｈ２５が平面視において重なる位置に形成されており、スルーホールＨ１１、Ｈ１４、Ｈ１７、Ｈ２０、Ｈ２３、Ｈ２６が平面視において重なる位置に形成されており、スルーホールＨ１２、Ｈ１５、Ｈ１７、Ｈ２１、Ｈ２４、Ｈ２７が平面視において重なる位置に形成されている。そして、各スルーホールＨ１０〜Ｈ２７には、第１及び第２磁性材料層１５、１６と同様に高透磁率を有する磁性材料が充填されている。

以上のように構成された本発明の積層型コモンモードチョークコイル６０について、以下にその製造方法を説明する。
まず、所定の形状（例えば矩形状）としたシート状の第１及び第２非磁性絶縁材料６６、６８と、非磁性絶縁材料６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂとを作成し、所定位置にレーザ、パンチングなどの周知の手法を用いて穴あけ加工を施すことによってスルーホールＨ１、Ｈ２、Ｈ１０〜Ｈ２７を設ける。
その後、スルーホールＨ１０〜Ｈ２７に磁性材料を充填し、第１の実施形態と同様の方法でコモンモードチョークコイル６０を製造する。

図７は、上述した積層型コモンモードチョークコイル６０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、上述と同様に、第１及び第２内部導体３１、３２が影響しあって矢印Ｚ５及びＺ６に示すように、積層型コモンモードチョークコイル６０全体に大きな磁気結合が生じる。ここで、第１及び第２内部導体３１、３２を形成する渦巻状導体３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂに磁束を集中させ、引出電極３５〜３８の磁束を減少させることにより、第１及び第２内部導体３１、３２の磁気結合を向上させ、よりコモンモードインピーダンスを向上させ、ノーマルモードインピーダンスを減少させることができる。

ところで、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。
例えば、上述した積層型コモンモードチョークコイルは、上述した構成のものを複数組並べて、アレイ化することも可能である。

本発明にかかる第１の実施形態における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。 本発明にかかる第１の実施形態における積層型コモンモードチョークコイルを示す外観斜視図である。 本発明にかかる第１の実施形態における積層型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。 本発明にかかる第２の実施形態における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。 本発明にかかる第２の実施形態における積層型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。 本発明にかかる第３の実施形態における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。 本発明にかかる第３の実施形態における積層型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。

符号の説明

１０、４０、６０ 積層型コモンモードチョークコイル
１１〜１４ 外部電極
１５ 第１磁性材料層
１６ 第２磁性材料層
２０、４３、６１ 非磁性絶縁材料層
３１、４１ 第１内部導体
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ 渦巻状導体
３２、４２ 第２内部導体
Ｈ１０〜Ｈ２７ スルーホール（磁性材料充填部）

Claims (4)

1. 複数の非磁性絶縁材料が積層され、これら非磁性絶縁材料の各別のものに上下に分離した状態でスパイラル巻きとした第１及び第２内部導体が形成されている非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の積層方向の両端外面側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、
   前記第１内部導体を構成する渦巻状導体が形成された非磁性絶縁材料と、前記第２内部導体を構成する渦巻状導体が形成された非磁性絶縁材料とが、それぞれ互いに隣接するように２以上設けられると共に、
   前記第１内部導体を構成する前記渦巻状導体のうち前記積層方向の一端側のものと、前記第２内部導体を構成する前記渦巻状導体のうちの同積層方向の他端側のものとが、これらにコモンモード電流を供給したときに磁気結合するように平面視で重なるよう配置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。
2. 前記非磁性絶縁材料層が、前記渦巻状導体の中央部と前記外部導体から離間した周辺端面部とに形成された磁性材料充填部を有することを特徴とする請求項１に記載の積層型コモンモードチョークコイル。
3. 前記第１内部導体の導体長と、前記第２内部導体の導体長とが同じで、かつ前記第１内部導体のうち磁気結合に寄与する導体長と、前記第２内部導体のうち磁気結合に寄与する導体長とが同じとされていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型コモンモードチョークコイル。
4. 複数の非磁性絶縁材料が積層され、これら非磁性絶縁材料の各別のものに上下に分離した状態でスパイラル巻きとした第１及び第２内部導体が形成されている非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の積層方向の両端外面側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の表面に渦巻状導体を形成してそれぞれ該非磁性絶縁材料を２以上積層することで前記第１及び第２内部導体を形成し、
   該第１及び第２内部導体の互いに対向する前記渦巻状導体を、平面視で互いに重なると共にコモンモード電流の向きが同一となるように積層す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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