JP2013157584A - コモンモードノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】実装方向が限定されることがない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】複数の絶縁体層２１ａ〜２１ｉを上下方向に積層することによって設けられた積層体２２と、前記複数の絶縁体層２１ａ〜２１ｉのそれぞれの上面に設けられた第１のコイル２３、第２のコイル２４とを備え、上層絶縁体層２１ｉの４隅および下層絶縁体層２１ａの４隅にそれぞれ外部電極を設け、前記外部電極は前記第１のコイル２３と接続された第１の外部電極２５と前記第２のコイル２４と接続された第２の外部電極２６とからなり、前記第１の外部電極２５と第２の外部電極２６とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極２５同士、前記第２の外部電極２６同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイル２３、２４の形成面と実装面が垂直になるように構成したものである。
【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。

図４は従来のコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図５は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。

従来のコモンモードノイズフィルタは、図４、図５に示すように、第１〜第４の絶縁層１〜４の各々の上面にそれぞれ第１〜第４の導体５〜８を設け、そして第１の導体５と第２の導体６とをビア電極９を介して接続することにより第１のコイル１０を形成するとともに、第３の導体７と第４の導体８とをビア電極１１を介して接続することにより第２のコイル１２を形成していた。また、前記第１の絶縁層１の下面と第４の導体８の上面に磁性体からなる第５の絶縁層１３をそれぞれ設け、さらに、前記第１の絶縁層１を磁性材料で、第２の絶縁層２〜第４の絶縁層４を非磁性体で構成し、そして、上記構成によって積層体１４が設けられていた。

また、積層体１４の側面に、側面から積層体１４の上面１４ａ、下面１４ｂに回りこむように外部電極１５ａ〜１５ｄを形成し、第１〜第４の導体５〜８の端部である５ａ〜８ａと外部電極１５ａ〜１５ｄとを接続し、さらに、前記外部電極１５ａ〜１５ｄを半田により実装基板に接続して、コモンモードノイズフィルタを実装していた。

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２００１−６０５１４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、実装する際、外部電極１５ａ〜１５ｄの積層体１４の上面１４ａ、下面１４ｂに回りこんだ部分と実装基板とを半田で接続させるようにしているため、積層体１４の上面１４ａまたは下面１４ｂしか実装面とすることができず、この結果、製造過程での検査時等や実装基板への実装時に実装方向が２方向に限定されてしまう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、実装方向が限定されない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。

上記目的を解決するために、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、複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層を上下方向に積層することによって設けられた積層体と、前記複数の絶縁体層のそれぞれの上面に設けられた第１のコイル、第２のコイルとを備え、前記絶縁体層のうち最上層に形成された上層絶縁体層の４隅、および前記絶縁体層のうち最下層に形成された下層絶縁体層の４隅にそれぞれ外部電極を設け、前記外部電極は前記第１のコイルと接続された第１の外部電極と、前記第２のコイルと接続された第２の外部電極とからなり、前記上層絶縁体層および下層絶縁体層において前記第１の外部電極と第２の外部電極とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極同士、前記第２の外部電極同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイルの形成面と実装面が垂直になるように構成したもので、この構成によれば、積層体の両端面および両側面の４面のいずれを実装面にしても、必ず一対の第１の外部電極と一対の第２の外部電極が実装面に形成されるため、実装方向が限定されることがないという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、最上層に形成された上層絶縁体層の４隅、および最下層に形成された下層絶縁体層の４隅にそれぞれ外部電極を設け、外部電極は第１のコイルと接続された第１の外部電極と、第２のコイルと接続された第２の外部電極とからなり、前記上層絶縁体層および下層絶縁体層において前記第１の外部電極と第２の外部電極とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極同士、前記第２の外部電極同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイルの形成面と実装面が垂直になるように構成しているため、積層体の両端面および両側面の４面のいずれを実装面にしても、必ず一対の第１の外部電極と一対の第２の外部電極が実装面に形成され、これにより、実装方向が限定されることがないという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を実装したときの状態を示す図 従来の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

以下、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９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉと、前記第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉを上下方向に積層することによって設けられた積層体２２と、前記第４、第５の絶縁体層２１ｄ、２１ｅのそれぞれの上面に設けられた第１のコイル２３、第２のコイル２４とを備えている。

そして、前記第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉのうち最上層に形成された上層絶縁体層（第９の絶縁体層）２１ｉの４隅、および前記第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉのうち最下層に形成された下層絶縁体層（第１の絶縁体層）２１ａの４隅にそれぞれ外部電極を設け、前記外部電極は前記第１のコイル２３に接続された第１の外部電極２５と、前記第２のコイル２４に接続された第２の外部電極２６とからなり、前記上層絶縁体層２１ｉおよび下層絶縁体層２１ａにおいて前記第１の外部電極２５と第２の外部電極２６とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極２５同士、前記第２の外部電極２６同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイル２３、２４の形成面と実装面が垂直になるように構成したものである。

上記構成において、前記第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉは、その形状が長方形で、さらに下から順に積層され、これにより、積層体２２が構成されている。そして、第１〜第３の絶縁体層２１ａ〜２１ｃ、第７〜第９の絶縁体層２１ｇ〜２１ｉはＣｕ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト等からなる磁性材料で構成され、第４〜第６の絶縁体層２１ｄ〜２１ｆはガラスセラミック等のガラスを含有しかつ前記磁性材料よりも透磁率の低い低透磁率材料、またはＣｕ−Ｚｎフェライトからなる非磁性材料により構成されている。

また、前記第１のコイル２３は、渦巻き状に銀等の導電材料をめっきすることにより形成されるもので、第４の絶縁体層２１ｄの上面に設けられている。

さらに、前記第２のコイル２４は、渦巻き状に銀等の導電材料をめっきすることにより形成されるもので、第５の絶縁体層２１ｅの上面に設けられている。

そして、前記第１の外部電極２５、第２の外部電極２６は、第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉのうち最上層に形成された上層絶縁体層となる第９の絶縁体層２１ｉの４隅、最下層に形成された下層絶縁体層となる第１の絶縁体層２１ａの４隅に形成されている。さらに、第１、第２の外部電極２５、２６の表面には、ニッケルめっき層、およびこのニッケルめっき層の表面のすずやはんだ等の低融点金属めっき層で構成されためっき層が形成されている。

なお、上層絶縁体層２１ｉ、下層絶縁体層２１ａにおいては、それぞれ第１の外部電極２５が２つ、第２の外部電極２６が２つ形成され、第１の外部電極２５と第２の外部電極２６とが隣り合うように、すなわち、第１の外部電極２５同士、第２の外部電極２６同士が対角線上に位置するように配置されている。そして、上面視にて上層絶縁体層２１ｉに形成された第１の外部電極２５と下層絶縁体層２１ａに形成された第１の外部電極２５とが重なり、上層絶縁体層２１ｉに形成された第２の外部電極２６と下層絶縁体層２１ａに形成された第２の外部電極２６とが重なるように位置している。

また、第１の外部電極２５、第２の外部電極２６は、シート状の上層絶縁体層２１ｉ、下層絶縁体層２１ａに貫通孔を形成し、この貫通孔にＡｇを充填し、その後切断により個片に細分化することで形成される。

さらに、この第１の外部電極２５は第１のコイル２３と接続され、第２の外部電極２６は第２のコイル２４と接続されている。

ここで、第１のコイル２３と下層絶縁体層２１ａに形成された２つの第１の外部電極２５とは、第３の絶縁体層２１ｃの上面に形成された第１の導体２７、および第２の絶縁体層２１ｂの上面に形成された第２の導体２８を介して接続される。このとき、第１のコイル２３と第１の導体２７とは、第４の絶縁体層２１ｄに形成されかつ第１のコイル２３の一端部すなわち渦巻きの中心部と接続する第１のビア電極２９ａを介して接続され、第１の導体２７と一方の第１の外部電極２５とは、第３の絶縁体層２１ｃに形成された第２のビア電極２９ｂ、および第２の絶縁体層２１ｂに形成された第３のビア電極２９ｃを介して接続される。また、第１の導体２７と他方の第１の外部電極２５とは、第３のビア電極２９ｃに接続された第２の導体２８、および第２の絶縁体層２１ｂに形成された第４のビア電極２９ｄを介して接続される。

そして、第２のコイル２４と下層絶縁体層２１ａに形成された一方の第２の外部電極２６とは、第５の絶縁体層２１ｅに形成されかつ第２のコイル２４の他端部と接続する第５のビア電極２９ｅ、第４の絶縁体層２１ｄに形成された第６のビア電極２９ｆ、第３の絶縁体層２１ｃに形成された第７のビア電極２９ｇ、および第２の絶縁体層２１ｂに形成された第８のビア電極２９ｈを介して接続される。さらに、下層絶縁体層２１ａの上面に、一方の第２の外部電極２６と他方の第２の外部電極２６を結ぶ第３の導体３０を形成し、これにより、第２のコイル２４と下層絶縁体層２１ａに形成された他方の第２の外部電極２６とが接続される。

また、第１のコイル２３と上層絶縁体層２１ｉに形成された一方の第１の外部電極２５とは、第５の絶縁体層２１ｅに形成されかつ第１のコイル２３の他端部と接続する第９のビア電極２９ｉ、第６の絶縁体層２１ｆに形成された第１０のビア電極２９ｊ、第７の絶縁体層２１ｇに形成された第１１のビア電極２９ｋ、および第８の絶縁体層２１ｈに形成された第１２のビア電極２９ｌを介して接続される。さらに、第７の絶縁体層２１ｇの上面に第１１のビア電極２９ｋと接続した第４の導体３１を形成し、第８の絶縁体層２１ｈに第１３のビア電極２９ｍを形成して、第４の導体３１と第１３のビア電極２９ｍとを介して、第１のコイル２３と上層絶縁体層２ｉに形成された他方の第１の外部電極２５とが接続される。

そして、第２のコイル２４と上層絶縁体層２１ｉに形成された２つの第２の外部電極２６とは、第６の絶縁体層２１ｆの上面に形成された第５の導体３２、および第８の絶縁体層２１ｈの上面に形成された第６の導体３３を介して接続される。このとき、第２のコイル２４と第５の導体３２とは、第６の絶縁体層２１ｆに形成されかつ第２のコイル２４の一端部すなわち渦巻きの中心部と接続する第１４のビア電極２９ｎを介して接続され、第５の導体３２と一方の第２の外部電極２６とは、第７の絶縁体層２１ｇに形成された第１５のビア電極２９ｏ、および第８の絶縁体層２１ｈに形成された第１６のビア電極２９ｐを介して接続される。また、第５の導体３２と他方の第２の外部電極２６とは、第１５のビア電極２９ｐに接続された第６の導体３３を介して接続される。

上記のように、第１、第２のコイル２３、２４と第１、第２の外部電極２５、２６とは、第１〜第４の絶縁体層２１ａ〜２１ｄや第６〜第９の絶縁体層２１ｆ〜２１ｉを介して構成されているため、第１、第２のコイル２３、２４と第１、第２の外部電極２５、２６間で発生する浮遊容量は少なくなり、これにより、コモンモードノイズの除去特性をより向上させることができる。

そして、第１〜第１６のビア電極２９ａ〜２９ｐは、第２〜第８の絶縁体層２１ｂ〜２１ｈの所定箇所に貫通孔を設け、この貫通孔にＡｇを充填して形成される。さらに、複数のビア電極が形成されている同一絶縁体層では、ビア電極同士が互いに接続されない。また、第１〜第６の導体２７、２８、３０〜３３は、銀などの導電材料をめっきすることにより形成される。そしてまた、渦巻状の第１のコイル２３と第２のコイル２４とは、ビア電極との接続部近傍を除き、第４の絶縁体層２１ｄを介して上面視にて略重なっている。

なお、第１、第２のコイル２３、２４の形状は渦巻状ではなく螺旋状でもよい。また、図１では、第１、第２のコイル２３、２４の形状は略方形になっているが、略円形や略楕円形でもよい。

さらに、第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉは、図１に示された枚数や厚さと異なる枚数、厚さでもよい。また、第５の絶縁体層２１ｅのみを低透磁率材料または非磁性材料で構成し、第４、第６の絶縁体層２１ｄ、２１ｆを磁性材料で構成してもよい。そして、前記第１、第２のコイル２３、２４、第１〜第６の導体２７、２８、３０〜３３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。

さらにまた、第１の外部電極２５と第１のコイル２３との接続、第２の外部電極２６と第２のコイル２４との接続は、上記したようにビア電極を用いて接続するのではなく、他の方法、例えば、積層体２２の側面、端面の表面に導電体を形成し、この導電体を介してこれらを接続するようにしてもよい。

上記したように本発明の一実施の形態においては、最上層に形成された上層絶縁体層２１ｉの４隅、および最下層に形成された下層絶縁体層２１ａの４隅にそれぞれ外部電極を設け、外部電極は第１のコイル２３と接続された第１の外部電極２５と第２のコイル２４と接続された第２の外部電極２６とからなり、上層絶縁体層２１ｉおよび下層絶縁体層２１ａにおいて前記第１の外部電極２５と第２の外部電極２６とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極２５同士、前記第２の外部電極２６同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイル２３、２４の形成面と実装面が垂直になるように構成しているため、積層体２２の両端面および両側面の４面のいずれを実装面にしても、必ず一対の第１の外部電極２５と一対の第２の外部電極２６が実装面に形成され、これにより、実装方向が限定されることがないという効果が得られるものである。

なお、第１、第２のコイル２３、２４の形成面と実装面が垂直になるように構成しているため、実装する際は、上層絶縁体層２１ｉ、下層絶縁体層２１ａが実装面とはならず、積層体２２の側面、端面の４面が実装面となる。

ここで、図３に本発明のコモンモードノイズフィルタを、積層体２２の一端面２２ａを実装面としたときに下（実装基板側）から見た状態を示す。

このとき、上面視にて第１の外部電極２５同士、第２の外部電極２６同士が重なるように形成しているため、図３からも明らかなように、実装面となる積層体２２の側面、端面では、一対の第１の外部電極２５同士、一対の第２の外部電極２６同士が対角線上に位置せずに隣り合い、一対の第１の外部電極２５に一対のランド３４が、一対の第２の外部電極２６に他の一対のランド３５が接続され、第１のコイル２３、第２のコイル２４それぞれに入出力端子が構成されることになる。

そして、図３の状態において積層体２２の一端面２２ａと対向する他の端面を実装面としても、積層体２２を１８０度回転しても、一対の第１の外部電極２５に一対のランド３４またはランド３５が、一対の第２の外部電極２６に一対のランド３５またはランド３４が接続され、実装方向が限定されることはない。このことは、側面の２面のいずれかを実装面としても同じことが言える。

さらに、図１では、第１〜第９の絶縁体層２１ａ〜２１ｉを長方形にしていたが、正方形にすると、積層体２２の側面、端面の４面いずれを実装面としても、一対の第１の外部電極２５に一対のランド３４またはランド３５が、一対の第２の外部電極２６に一対のランド３５またはランド３４が接続され、実装方向が限定されることはない。ただし、この場合は、一対の第１の外部電極２５に異なるランド３４、３５が接続されないように、マーキングしておく必要がある。

なお、上層絶縁体層２１ｉ、下層絶縁体層２１ａにおいて第１の外部電極２５と第２の外部電極２６とが隣り合うようにしているため、側面、端面において４つの電極すべてが第１の外部電極２５のみになったり第２の外部電極２６のみになったりすることはない。

そして、実装基板に直接実装される第１、第２の外部電極２５、２６の面積は、第１、第２の外部電極２５、２６が形成された上層絶縁体層２１ｉ、下層絶縁体層２１ａの厚み分しかないが、実装用のはんだが上層絶縁体層２１ｉの上面、下層絶縁体層２１ａの下面の第１、第２の外部電極２５、２６の広い部分に這い上がるため、実装強度が弱くなることはない。

本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、実装方向が限定されることがないという効果を有するものであり、特に携帯電話、情報機器等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として有用である。

２１ａ 下層絶縁体層（第１の絶縁体層）
２１ｂ〜２１ｈ 第２〜第８の絶縁体層
２１ｉ 上層絶縁体層（第９の絶縁体層）
２２ 積層体
２３ 第１のコイル
２４ 第２のコイル
２５ 第１の外部電極
２６ 第２の外部電極

Claims (1)

1. 複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層を上下方向に積層することによって設けられた積層体と、前記複数の絶縁体層のそれぞれの上面に設けられた第１のコイル、第２のコイルとを備え、前記絶縁体層のうち最上層に形成された上層絶縁体層の４隅、および前記絶縁体層のうち最下層に形成された下層絶縁体層の４隅にそれぞれ外部電極を設け、前記外部電極は前記第１のコイルと接続された第１の外部電極と前記第２のコイルと接続された第２の外部電極とからなり、前記上層絶縁体層および下層絶縁体層において前記第１の外部電極と第２の外部電極とが隣り合い、かつ上面視にて前記第１の外部電極同士、前記第２の外部電極同士が重なるように形成するとともに、第１、第２のコイルの形成面と実装面が垂直になるように構成したコモンモードノイズフィルタ。