JP2010268261A

JP2010268261A - コモンモードノイズフィルタの製造方法

Info

Publication number: JP2010268261A
Application number: JP2009118313A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasaki; 陽佐々木; Yoshiharu Omori; 吉晴大森; Atsushi Shinkai; 淳新海
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】本発明は、作業性が良好で、かつ磁性部の位置ずれが生じるのを防止できるコモンモードノイズフィルタの製造方法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、下方の磁性体部１３の内部における少なくとも最上層の磁性層１０の下面に金属層１５を形成する工程と、前記下方の磁性体部１３の上面に非磁性体部６および２つのコイル７，８を積層する工程と、前記コイル７，８の中心部分において前記非磁性体部６および前記下方の磁性体部１３における前記金属層１５の上方に位置する磁性層１０に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に磁性材料を充填して前記磁性部１４を形成する工程と、前記非磁性体部６の上面に上方の磁性体部１２を積層する工程とを備え、前記金属層１５でレーザの照射を遮るようにしたものである。
【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の製造方法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の製造方法は、略中央部に磁性部が形成された非磁性層を１枚ずつ順次積層して非磁性体部を設け、そして、この非磁性体部の上下に磁性体部を形成するようにしていた。

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２００４−６３９５２号公報

上記した従来のコモンモードノイズフィルタの製造方法においては、磁性部を形成する場合、非磁性層の１枚ずつに貫通孔を設け、そして、この貫通孔に磁性材料を充填するようにしているため、作業が煩雑になり、また、磁性部が形成された複数の非磁性層を１枚ずつ順次積層するものであるため、磁性部の位置がずれる可能性があ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、作業性が良好で、かつ磁性部の位置ずれが生じるのを防止できるコモンモードノイズフィルタの製造方法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、複数の非磁性層で形成された非磁性体部と、この非磁性体部の内部に形成された２つの渦巻状のコイルと、前記非磁性体部の上方および下方にそれぞれ設けられた磁性層からなる磁性体部と、前記コイルの中心部分において前記非磁性体部を貫通し、かつ前記上方の磁性体部と下方の磁性体部と接する磁性部とを備えたコモンモードノイズフィルタの製造方法であって、前記下方の磁性体部の内部における少なくとも最上層の磁性層の下面に金属層を形成する工程と、前記下方の磁性体部の上面に前記非磁性体部および前記２つのコイルを積層する工程と、前記コイルの中心部分において前記非磁性体部および前記下方の磁性体部における前記金属層の上方に位置する磁性層に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に磁性材料を充填して前記磁性部を形成する工程と、前記非磁性体部の上面に上方の磁性体部を積層する工程とを備え、前記金属層でレーザの照射を遮るようにしたもので、この製造方法によれば、磁性部を形成する必要がある部分だけにレーザによって貫通孔を形成することができるため、磁性部を一回のレーザ照射で形成でき、これにより、作業性が良好で、かつ磁性部の位置ずれが生じ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の製造方法は、下方の磁性体部の内部における少なくとも最上層の磁性層の下面に金属層を形成する工程と、前記下方の磁性体部の上面に非磁性体部および２つのコイルを積層する工程と、前記コイルの中心部分において前記非磁性体部および前記下方の磁性体部における前記金属層の上方に位置する磁性層に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に磁性材料を充填して前記磁性部を形成する工程と、前記非磁性体部の上面に上方の磁性体部を積層する工程とを備え、前記金属層でレーザの照射を遮るようにしているため、磁性部を形成する必要がある部分だけにレーザによって貫通孔を形成することができ、これにより、磁性部を一回のレーザ照射で形成できるため、作業性が良好で、かつ磁性部の位置ずれが生じるのを防止できるという優れた効果を奏するものである。

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斜視図同コモンモードノイズフィルタの生産途中の状態を示す断面図

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２に示すように、第１〜第５の非磁性層１〜５で形成された非磁性体部６と、この非磁性体部６の内部に形成された渦巻状の第１、第２のコイル７，８と、前記非磁性体部６の上方および下方にそれぞれ設けられた第１〜第３の磁性層９〜１１からなる磁性体部１２，１３と、前記第１、第２のコイル７，８の中心部分において非磁性体部６を貫通し、かつ上方の磁性体部１２と下方の磁性体部１３と接する磁性部１４とを備えている。そして、前記下方の磁性体部１３の内部には最上層の第２の磁性層１０の下面に位置して金属層１５が形成され、さらに前記第１のコイル７には第１の導体１６が、かつ第２のコイル８には第２の導体１７がそれぞれ接続されているもので、このような構成により、コモンモードノイズフィルタの本体部１８が構成されるものである。

上記構成において、前記第１〜第５の非磁性層１〜５は、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もので、絶縁性を有している。また、この第１〜第５の非磁性層１〜５は、下から順に積層されて非磁性体部６を構成し、そして、第３の非磁性層３の厚みは、他の非磁性層１，２，４，５の厚みより厚くなっている。そしてまた、第２、第４の非磁性層２，４の所定位置にはビア電極１９，２０が形成されている。なお、このビア電極１９，２０は、第２の非磁性層２、第４の非磁性層４に貫通する孔をそれぞれ形成し、そして、この孔に銀等の導電体を充填することにより構成する。

また、前記第１のコイル７は、第２の非磁性層２の上面に、銀等の導電材料を渦巻状にめっきすることにより形成されている。そして、第２の非磁性層２に形成されたビア電極１９を介して第１の非磁性層１の上面に形成された第１の導体１６と接続されている。

そしてまた、前記第２のコイル８は、第３の非磁性層３の上面に、銀等の導電材料を渦巻状にめっきすることにより形成されている。そして、第４の非磁性層４に形成されたビア電極２０を介して第４の非磁性層４の上面に形成された第２の導体１７と接続されている。

さらに、前記第１のコイル７と第２のコイル８は第３の非磁性層３を介して上下方向に隣り合うように形成され、かつ前記第２のコイル８は、その大部分が第１のコイル７と第３の非磁性層３を介して上面視にて重なるように対向している。これにより、第１のコイル７と第２のコイル８は、互いに磁気的な影響を及ぼし合うため、第１のコイル７と第２のコイル８との間で磁気結合することになり、これにより、コモンモード成分のインピーダンスを大きくすることができる。

そして、前記第１〜第３の磁性層９〜１１は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成されているもので、絶縁性を有している。さらに、第１、第２の磁性層９，１０は非磁性体部６の下に位置して下方の磁性体部１３を構成し、かつ第３の磁性層１１は非磁性体部６の上に位置して上方の磁性体部１２を構成している。

また、前記磁性部１４は、第１、第２のコイル７，８の中心部分において非磁性体部６および下方の磁性体部１３の最上層の第２の磁性層１０を貫通するように設けられ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等の磁性材料により形成されている。ここで、第１、第２のコイル７，８の「中心部分」とは、各コイルの最も内側の導体部分よりもさらに内側に位置する箇所を示す。さらに、この磁性部１４は、レーザを照射することにより貫通孔を形成し、その後、貫通孔を磁性材料で充填することによって構成する。なお、この磁性部１４は鉛直方向と並行になるように直線状に設けられている。

そしてまた、前記金属層１５は、銀、銅などの金属をめっきすることにより形成されるもので、下方の磁性体部１３の内部における第２の磁性層１０の下面、かつ第１の磁性層９の上面に設けられている。また、金属層１５の面積は磁性部１４の面積と略同一またはそれよりも大きくなっており、さらに、この金属層１５は、その上面の第２の磁性層１０に設けられた磁性部１４と上面視にて重なるように位置している。なお、金属層１５の厚みはレーザの強度等を考慮して破壊されないように適宜決定すればよい。また、金属層１５は金属板や金属箔で形成してもよいが、デラミネーションが発生する可能性があるため、めっきで形成するのが好ましい。

さらに、前記コモンモードノイズフィルタの本体部１８は、その両側面に、図２に示すように、第１〜第４の外部電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられ、そしてこの第１〜第４の外部電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはそれぞれ前記第１、第２のコイル７，８、第１、２の導体１６，１７と接続されている。

なお、前記第１〜第５の非磁性層１〜５、第１〜第３の磁性層９〜１１の枚数は、図１に示された枚数と異なる枚数でもよい。また、第１、第５の非磁性層１，５は形成しなくてもよい。

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２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５の非磁性層１〜５、第１〜第３の磁性層９〜１１をそれぞれ所定枚数作製する。このとき、第２の非磁性層２、第４の非磁性層４の所定箇所に、レーザ、パンチング等で孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して、ビア電極１９，２０を形成する。また、第３の非磁性層３の厚みを他の非磁性層１，２，４，５の厚みより厚くする。

次に、第１の磁性層９の上面に、銀、銅等の金属をめっきすることによって金属層１５を形成する。

次に、金属層１５の上面に第２の磁性層１０を積層し、その後、第２の磁性層１０の上面に第１の非磁性層１を配置する。

次に、第１の非磁性層１の上面に、第１の導体１６をめっきによって形成する。

次に、第１の導体１６の上面に、ビア電極１９が設けられた第２の非磁性層２を配置する。このとき、第１の導体１６とビア電極１９とを接続する。

次に、第２の非磁性層２の上面に、渦巻状の第１のコイル７をめっきによって形成する。このとき、第１のコイル７とビア電極１９とを接続する。

次に、第１のコイル７の上面に、第３の非磁性層３を配置し、その後、第３の非磁性層３の上面に、渦巻状の第２のコイル８をめっきによって形成する。

次に、第２のコイル８の上面に、ビア電極２０が設けられた第４の非磁性層４を配置する。このとき、第２のコイル８とビア電極２０とを接続する。

次に、第４の非磁性層４の上面に、第２の導体１７をめっきによって形成する。このとき、第２の導体１７とビア電極２０とを接続する。その後、第２の導体１７の上面に、第５の非磁性層５を配置する。

なお、前記第１の導体１６、第２の導体１７、第１のコイル７、第２のコイル８の形成方法は、別途用意したベース板（図示せず）に所定パターン形状の導体をめっきによって形成し、その後、この導体を各非磁性層に転写することにより形成する。また、第１のコイル７、第２のコイル８、第１の導体１６、第２の導体１７は、めっきで形成するのではなく、印刷や蒸着等の他の方法で形成してもよい。

次に、図３に示すように、レーザを金属層１５に向かって照射し、第１〜第５の非磁性層１〜５（非磁性体部６）および下方の磁性体部１３の第２の磁性層１０に貫通孔２２を形成する。このとき、金属層１５より下方に位置する第１の磁性層９が貫通しないように金属層１５で第１の磁性層９を保護する。その後、この貫通孔２２にペースト状の磁性材料を充填し、磁性部１４を形成する。なお、図３は、説明を簡単にするためにコイル７，８、第１、第２の導体１６，１７を省略している。

次に、第５の非磁性層５の上面に第３の磁性層１１を配置してコモンモードノイズフィルタの本体部１８を構成する。

なお、上記製造工程においては、製造上の効率を向上させるために、第１の導体１６、第２の導体１７、第１のコイル７、第２のコイル８をそれぞれ複数設けた後、各個片に切断するようにして、同時に複数の本体部１８を得るようにしてもよい。

次に、本体部１８を所定の温度、時間で焼成する。その後、本体部１８の両側面に、第１の導体１６、第２の導体１７、第１のコイル７、第２のコイル８とそれぞれ接続されるように銀を印刷することにより、第１〜第４の外部電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを形成する。

最後に、第１〜第４の外部電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの表面にめっきによってニッケルめっき層を形成するとともに、さらにこのニッケルめっき層の表面にめっきによってすずやはんだ等の低融点金属めっき層を形成する。

上記したよう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おいては、下方の磁性体部１３の内部における少なくとも最上層の磁性層１０の下面に金属層１５を形成する工程と、前記下方の磁性体部１３の上面に非磁性体部６および２つのコイル７，８を積層する工程と、前記コイル７，８の中心部分において前記非磁性体部６および前記下方の磁性体部１３における前記金属層１５の上方に位置する磁性層１０に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に磁性材料を充填して磁性部１４を形成する工程と、前記非磁性体部６の上面に上方の磁性体部１２を積層する工程とを備え、前記金属層１５でレーザの照射を遮るようにしているため、磁性部１４を形成する必要がある部分だけにレーザによって貫通孔を形成することができ、これにより、磁性部１４を一回のレーザ照射で形成できるため、生産性を向上させることができ、かつ磁性部１４の位置ずれが生じるのを防止できるという効果が得られるものである。

すなわち、所定枚数の非磁性層、磁性層を積層した後、レーザを照射して貫通孔を形成すれば、１枚ずつ貫通孔を形成しなくて済むため、作業効率は向上し、また、貫通孔が形成されたものを１枚ずつ積層しなくて済むため、貫通孔（磁性部１４）同士が位置ずれするという可能性も少なくなる。しかし、単にレーザを照射しただけでは貫通孔（磁性部１４）を設ける必要がない第１の磁性層９も貫通してしまい、その結果、製品の内部が露出して信頼性が著しく低下してしまう場合があるが、本発明の一実施の形態においては、貫通孔を設ける必要がない第１の磁性層９の上面に金属層１５を設けているため、金属層１５で第１の磁性層９を保護することができ、これにより、磁性部１４を形成する必要がある部分だけに貫通孔を形成することができる。また、磁性部１４が位置ずれしないことから、第１、第２のコイル７，８に磁性部１４が接するのも防止でき、これにより、特性を安定させることができるものである。

そしてまた、前記金属層１５と非磁性体部６との間に、下方の磁性体部１３における金属層１５の上方に位置する第２の磁性層１０を形成しているため、上方の磁性体部１２と下方の磁性体部１３を磁性部１４（磁性材料）で接続することができ、これにより、磁気結合が金属層１５で遮断されることはなくなるため、第１のコイル７と第２のコイル８のコモンモード成分のインピーダンス特性を向上させることができる。

さらに、前記非磁性体部６にガラスを用いた場合、貫通孔を形成する際に発生するドロスは第２の磁性層１０のみから発生するため、ドロスの量を最小限に留めることができ、これにより、ドロス除去を特別に行わなくても済む。

さらにまた、前記金属層１５は積層方向に非対称に形成されるため、積層不良等が発生した場合、問題があった磁性層または非磁性層を容易に特定することができ、これにより、容易に不良対策を実施す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の製造方法は、作業性が良好で、かつ磁性部の位置ずれが生じるのを防止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。

１第１の非磁性層
２第２の非磁性層
３第３の非磁性層
４第４の非磁性層
５第５の非磁性層
６非磁性体部
７第１のコイル
８第２のコイル
９第１の磁性層
１０第２の磁性層
１１第３の磁性層
１２上方の磁性体部
１３下方の磁性体部
１４磁性部
１５金属層

Claims

複数の非磁性層で形成された非磁性体部と、この非磁性体部の内部に形成された２つの渦巻状のコイルと、前記非磁性体部の上方および下方にそれぞれ設けられた磁性層からなる磁性体部と、前記コイルの中心部分において前記非磁性体部を貫通し、かつ前記上方の磁性体部と下方の磁性体部と接する磁性部とを備えたコモンモードノイズフィルタの製造方法であって、前記下方の磁性体部の内部における少なくとも最上層の磁性層の下面に金属層を形成する工程と、前記下方の磁性体部の上面に前記非磁性体部および前記２つのコイルを積層する工程と、前記コイルの中心部分において前記非磁性体部および前記下方の磁性体部における前記金属層の上方に位置する磁性層に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に磁性材料を充填して前記磁性部を形成する工程と、前記非磁性体部の上面に上方の磁性体部を積層する工程とを備え、前記金属層でレーザの照射を遮るようにしたコモンモードノイズフィルタの製造方法。