JP2010192643A - コモンモードノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コイルと外部電極との接続信頼性を向上させることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明のコモンモードノイズフィルタは、非磁性体層１ａ〜１ｃからなる非磁性体部２とこの非磁性体部２の上下面に複数の磁性体層３を積層して形成された磁性体部４とからなる積層体５と、前記非磁性体部２に形成された２つのコイル６，７と、前記積層体５の両端部に形成され、かつ前記２つのコイル６，７の両端部に接続された外部電極８とを備え、前記非磁性体層１ａ〜１ｃに前記コイル６，７および外部電極８と接続される導体部１２を形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用されるコモンモードノイズフィルタに関するものである。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、非磁性体層からなる非磁性体部とこの非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部とからなる積層体と、前記非磁性体部に形成された２つのコイルと、前記積層体の両端部に形成され、かつ前記２つのコイルの両端部に接続された外部電極とを備えた構成となっていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−７６９３０号公報

上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、小型化等した場合、コイルの厚みが薄くなったり幅が狭くなったりするため、コイルと外部電極との接続性が悪化するという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイルと外部電極との接続信頼性を向上させることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、非磁性体層からなる非磁性体部とこの非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部とからなる積層体と、前記非磁性体部に形成された２つのコイルと、前記積層体の両端部に形成され、かつ前記２つのコイルの両端部に接続された外部電極とを備え、前記非磁性体層に前記コイルおよび外部電極と接続される導体部を形成したもので、この構成によれば、コイルに接続された導体部と外部電極との接続面積を大きくすることができるため、コイルと外部電極との接続信頼性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、非磁性体層にビア電極を形成し、このビア電極を介してそれぞれのコイルを構成する内部導体と引出導体を接続するとともに、導体部を前記ビア電極が形成された非磁性体層に形成したもので、この構成によれば、ビア電極と導体部とを同時に形成することができるため、生産性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、非磁性体層の端部に凹部を形成し、かつこの凹部に導電物を充填することにより導体部を設けるようにしたもので、この構成によれば、複数の製品に対応する非磁性体層を使用する場合、１つの凹部によって隣り合う２つの製品に導体部を形成することができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、導体部をコイルの上面または下面に接続されるように設けたもので、この構成によれば、コイルと導体部、導体部と外部電極との接続面積をそれぞれ大きくすることができるため、コイルと外部電極との接続信頼性をより確実に向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、上面視にて導体部がコイルの両端部からはみ出さないように構成したもので、この構成によれば、導体部が外部電極からはみ出してはんだ不良等が発生するのを防止できるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、非磁性体層にコイルおよび外部電極と接続される導体部を形成しているため、コイルに接続された導体部と外部電極との接続面積を大きくすることができ、これにより、コイルと外部電極との接続信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図２は同コモンモードノイズフィルタの透過正面図、図３は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図１〜図３に示すように、第１〜第３の非磁性体層１ａ〜１ｃからなる非磁性体部２とこの非磁性体部２の上下面に複数の磁性体層３を積層して形成された磁性体部４とからなる積層体５と、前記非磁性体部２に形成された第１、第２のコイル６，７と、前記積層体５の両端部に形成され、かつ前記第１、第２のコイル６，７の両端部６ａ，７ａに接続された外部電極８とを備えているものである。

そして、前記第１のコイル６は、第１の内部導体９ａと第１の引出導体１０ａで構成されており、かつこの第１の内部導体９ａと第１の引出導体１０ａは、第１の非磁性体層１ａに形成されたビア電極１１ａを介して接続されている。また、前記第２のコイル７は、第２の内部導体９ｂと第２の引出導体１０ｂで構成されており、かつこの第２の内部導体９ｂと第２の引出導体１０ｂは、第３の非磁性体層１ｃに形成されたビア電極１１ｂを介して接続されている。なお、前記第１のコイル６の両端部６ａは、第１の内部導体９ａの端部および第１の引出導体１０ａの端部を示し、第２のコイル７の両端部７ａは、第２の内部導体９ｂの端部および第２の引出導体１０ｂの端部を示す。

上記構成において、前記第１〜第３の非磁性体層１ａ〜１ｃは、絶縁性を有し、かつＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成されている。なお、図１においては、非磁性体層は３層になっているが、他の層数であってもよく、そして、この非磁性体層１ａ〜１ｃにより非磁性体部２が構成されるものである。

また、前記磁性体層３は、絶縁性を有し、かつＮｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成され、この磁性体層３を積層することにより磁性体部４が形成されている。そしてまた、この磁性体層３は、前記非磁性体部２の上下の両方に少なくとも１枚設けられるため、非磁性体部２の上下面に磁性体部４が形成されることになり、そして、この磁性体部４と前記非磁性体部２とで積層体５が構成されるものである。なお、磁性体層３の枚数は、図１に示された数に限定されるものではない。

さらに、前記第１、第２の内部導体９ａ，９ｂ、第１、第２の引出導体１０ａ，１０ｂは、銀などの導電材料をめっきすることにより形成され、そして、第１の引出導体１０ａは下方の非磁性体部２の上面（第１の非磁性体層１ａの下面）、第１の内部導体９ａは第１の非磁性体層１ａの上面、第２の内部導体９ｂは第２の非磁性体層１ｂの上面、第２の引出導体１０ｂは第３の非磁性体層１ｃの上面にそれぞれ形成されている。そしてまた、前記第１、第２の内部導体９ａ，９ｂは渦巻状に形成され、さらに第２の引出導体１０ｂの上面に上方の磁性体部４が形成されている。なお、前記第１の引出導体１０ａの下面、第２の引出導体１０ｂの上面に他の非磁性体層を形成してもよく、また、前記第１、第２の内部導体９ａ，９ｂ、第１、第２の引出導体１０ａ，１０ｂは、めっきで形成するのではなく、その他の印刷や蒸着等の方法で形成してもよいものである。

さらにまた、前記ビア電極１１ａ，１１ｂは、第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃを貫通する孔に銀などの導電材料を充填して形成される。また、前記ビア電極１１ａ，１１ｂが形成された第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃには導体部１２がそれぞれ形成され、そして、この導体部１２は、第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃのそれぞれの両端部を貫通するように形成された凹部１３に銀などの導電材料を充填することにより形成されている。すなわち、この導体部１２は、第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃの両端部において露出している。

また、前記導体部１２は、第１、第２の内部導体９ａ，９ｂ、第１、第２の引出導体１０ａ，１０ｂの端部にそれぞれ接続されるように位置している。すなわち、第１の内部導体９ａの下面、第２の内部導体９ｂの上面、第１の引出導体１０ａの上面、第２の引出導体１０ｂの下面に導体部１２がそれぞれ接続されることになり、その結果、第１のコイル６の両端部６ａ、第２のコイル７の両端部７ａとその近傍の導体厚みが他の部分より厚くなっている。これにより、第１、第２のコイル６，７と導体部１２との接続面積、導体部１２と外部電極８との接続面積をそれぞれ大きくすることができるため、第１、第２のコイル６，７と外部電極８との接続信頼性をより確実に向上させることができる。そしてまた、導体部１２は、上面視にてコイル６，７の両端部６ａ，７ａからはみ出さないように構成されているもので、これにより、導体部１２が外部電極８からはみ出してはんだ不良等が発生するのを防止できる。

そして、前記積層体５の両端部には外部電極８が設けられており、かつこの外部電極８は、導体厚みが厚くなった第１のコイル６の両端部６ａ、第２のコイル７の両端部７ａとそれぞれ接続されるように銀を印刷することによって形成され、このとき、第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃの両端部において、露出している導体部１２にも外部電極８が接続される。そしてまた、前記外部電極８の表面には、ニッケルめっき層、すずめっき層がそれぞれ施されている。なお、図３では、外部電極８は積層体５の長辺側に形成されているが、短辺側に形成してもよい。

次に、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの製造方法について説明する。

図１〜図３において、まず、それぞれの原材料である磁性材料や非磁性材料の粉体および樹脂からなる混合物により、方形の第１〜第３の非磁性体層１ａ〜１ｃ、磁性体層３をそれぞれ所定枚数作製する。このとき、第１の非磁性体層１ａ、第３の非磁性体層１ｃのそれぞれの所定箇所に、レーザ、パンチングなどで孔あけ加工をし、各製品の端部となる部分にこの非磁性体層が貫通する凹部１３とビア電極１１ａ，１１ｂとなる貫通孔を形成する。その後、この凹部１３と貫通孔にペースト状の導電物である銀を同時に充填し、かつ乾燥させることにより、ビア電極１１ａ，１１ｂおよび導体部１２を形成する。

そして通常は、生産性を考慮して、複数の製品に対応するシート状の第１〜第３の非磁性体層１ａ〜１ｃ、磁性体層３を使用する。ここで、図４にその一例として第１の非磁性体層１ａを示す。なお、図４は、説明し易いようにその一部のみを表している。

次に、第１〜第３の非磁性体層１ａ〜１ｃ、磁性体層３、第１、第２の内部導体９ａ，９ｂ、第１、第２の引出導体１０ａ，１０ｂを、個々の製品が図１、図２に示すような形状になるように構成し、複数の製品に対応する大きさの積層体５を形成する。

次に、この積層体５をダイシング等により分割して複数の個片状の積層体５を形成する。

このとき、図４の破線に示す箇所で切断し、導体部１２を２つに分断するようにする。これにより、導体部１２を非磁性体層１ａ，１ｃの端部に形成することができ、かつ、１つの導体部１２を形成することにより、２つの互いに隣接する製品の導体部１２とすることができる。

次に、切断された個片状の積層体５を所定の温度、時間で焼成し、さらに、積層体５の両端面に、第１のコイル６の両端部６ａ、第２のコイル７の両端部７ａとそれぞれ接続されるように銀を印刷して、外部電極８を形成する。

最後に、外部電極８の表面にめっきによってニッケルめっき層、すずめっき層をそれぞれ形成する。

上記したように本発明の一実施の形態においては、非磁性体層１ａ〜１ｃに第１、第２のコイル６，７および外部電極８と接続される導体部１２を形成しているため、この導体部１２によって第１、第２のコイル６，７と外部電極８との接続面積を大きくすることができ、これにより、第１、第２のコイル６，７と外部電極８との接続信頼性を向上させることができるという効果が得られるものである。

また、導体部１２をビア電極１１ａ，１１ｂが形成された非磁性体層１ａ，１ｃと同じ非磁性体層に形成しているため、ビア電極１１ａ，１１ｂと導体部１２とを同時に形成することができ、これにより、生産性を向上させることができる。すなわち、導体部１２を形成する凹部１３とビア電極１１ａ，１１ｂを形成する貫通孔を同時に設けることができ、さらに、この凹部１３と貫通孔に銀などの導電物を充填する場合、印刷法を用いれば、この導電物を印刷して乾燥させることが同時にでき、これにより、少ない工数で導体部１２とビア電極１１ａ，１１ｂを形成することが可能となる。

そしてまた、前記導体部１２は非磁性体部２のみに形成して、磁性体部４には形成しないようにしているため、磁性体部４内において第１、第２のコイル６，７で発生した磁束が通り抜けるのを導体部１２によって阻害されるということはなく、これにより、多くの磁束が第１、第２のコイル６，７の周囲を周回できるため、結合が悪化してコモンモードノイズの除去機能が悪化するということはなくなる。

なお、導体部１２は第１、第２の内部導体９ａ，９ｂ、第１、第２の引出導体１０ａ，１０ｂと同一面に形成していないため、非磁性体層同士の密着性が悪化するということはなくなり、これにより、デラミネーションの発生を抑えることができるものである。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、コイルと外部電極との接続信頼性を向上させることができるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図 同コモンモードノイズフィルタの透過正面図 同コモンモードノイズフィルタの斜視図 同コモンモードノイズフィルタの製造方法に使用する非磁性体層を示す上面図

１ａ〜１ｃ 非磁性体層
２ 非磁性体部
３ 磁性体層
４ 磁性体部
５ 積層体
６ 第１のコイル
７ 第２のコイル
８ 外部電極
９ａ 第１の内部導体
９ｂ 第２の内部導体
１０ａ 第１の引出導体
１０ｂ 第２の引出導体
１１ａ，１１ｂ ビア電極
１２ 導体部
１３ 凹部

Claims (5)

1. 非磁性体層からなる非磁性体部とこの非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部とからなる積層体と、前記非磁性体部に形成された２つのコイルと、前記積層体の両端部に形成され、かつ前記２つのコイルの両端部に接続された外部電極とを備え、前記非磁性体層に前記コイルおよび外部電極と接続される導体部を形成したコモンモードノイズフィルタ。
2. 非磁性体層にビア電極を形成し、このビア電極を介してそれぞれのコイルを構成する内部導体と引出導体を接続するとともに、導体部を前記ビア電極が形成された非磁性体層に形成した請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
3. 非磁性体層の端部に凹部を形成し、かつこの凹部に導電物を充填することにより導体部を設けるようにした請求項２記載のコモンモードノイズフィルタ。
4. 導体部をコイルの上面または下面に接続されるように設けた請求項１記載のコモンモードノイズフィルタ。
5. 上面視にて導体部がコイルの両端部からはみ出さないように構成した請求項４記載のコモンモードノイズフィルタ。

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