JP2015207574A - Common mode noise filter and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
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及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a common mode noise filter used in various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals, and a method for manufacturing the same.
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、まず、図5(a)に示すように、第1の積層部1aとコイル2、3が内蔵された非磁性部4を形成し、図5(b)に示すように、非磁性部4のコイル2、3の巻軸部にレーザを照射して凹部5を形成した後、図5(c)に示すように、凹部5に磁性材料を充填して磁性体部6を形成し、その後、図5(d)に示すように、非磁性部4に第2の積層部1bを積層してから焼成し、さらに、外部電極を形成するようにしていた。
As shown in FIG. 5 (a), a conventional method for manufacturing a common mode noise filter of this type is first formed with a first laminated portion 1a and a
また、コイル2、3を交差する磁界を磁性体部6で強め、コモンモード成分のインピーダンスを大きくして、コモンモードノイズを除去するようにしていた。
Further, the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献1が知られている。
As a prior art document related to the invention of this application, for example,
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、レーザを照射して形成された凹部5は、テーパ状になるため、その下側部分の直径が小さくなり、これにより、磁性体部6を通る磁束が少なくなるため、コイル2、3を交差する磁界を強くすることができず、この結果、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ないため、コモンモードノイズの除去機能が低下するという課題を有していた。
In the above-described conventional common mode noise filter, the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コモンモードノイズの除去機能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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a common mode noise filter capable of improving a common mode noise removal function.
上記目的を解決するために本発明は、磁性体部を、上方になるにつれて徐々に面積が大きくなる第1の磁性体部と、前記複数の非磁性体層のうち最下層に位置する非磁性体層に形成された第2の磁性体部とで構成し、上面視にて前記第2の磁性体部の面積を、第1の磁性体部の最も面積が小さい部分の面積よりも大きくするという構成を有する。 In order to solve the above-mentioned object, the present invention provides a first magnetic body portion whose area gradually increases as it goes upward, and a nonmagnetic layer located at the lowest layer among the plurality of nonmagnetic layers. A second magnetic body portion formed on the body layer, and the area of the second magnetic body portion is larger than the area of the smallest area of the first magnetic body portion in a top view. It has the structure of.
本発明のコモンモードノイズフィルタは、最下層に位置する非磁性体層における磁性体部の面積を増加させることにより、コイルを交差する磁界を強くすることができ、これにより、コモンモードノイズの除去機能を向上することができるという効果を奏するものである。 The common mode noise filter of the present invention can strengthen the magnetic field crossing the coil by increasing the area of the magnetic part in the nonmagnetic layer located at the bottom layer, thereby removing common mode noise. The effect is that the function can be improved.
また、断面から見て第1の磁性体部、第2の磁性体部を線対称に形成し、第1の磁性体部の対称軸と第2の磁性体部の対称軸を略一致させることにより、磁性体部を通る磁束を安定させることができ、これにより、コイルの磁気結合を強めることができ、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という効果を奏するものである。 Further, the first magnetic body part and the second magnetic body part are formed in line symmetry when viewed from the cross section, and the symmetry axis of the first magnetic body part and the symmetry axis of the second magnetic body part are substantially coincided with each other. Thus, it is possible to stabilize the magnetic flux passing through the magnetic part, thereby strengthening the magnetic coupling of the coils and increasing the impedance of the common mode component.
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断面図、図2は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。 FIG. 1 is a sectional view of a common mode noise filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the common mode noise filter.
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、磁性材料を充填された第1の磁性体部11a、第2の磁性体部11bを有する非磁性部12と、非磁性部12の上下に積層された磁性材料を有する第1、第2の積層部13a、13bと、非磁性部12に形成された第1、第2のコイル14、15とを備え、第1のコイル14を2つの渦巻状のコイル導体で構成するとともに、第2のコイル15を2つの渦巻状のコイル導体で構成し、第1のコイル14を構成するコイル導体を、第2のコイル15を構成する2つのコイル導体で挟むように配置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the common mode noise filter according to the embodiment of the present invention includes a first magnetic body portion 11a and a second
すなわち、磁性材料からなる第1、第2の積層部13a、13bと、上下方向において前記第1の積層部13aと第2の積層部13bに挟まれ、かつ複数の非磁性体層を積層することによって形成された非磁性部12と、前記非磁性部12の内部に形成された第1、第2のコイル14、15と、前記非磁性部12において前記第1、第2のコイル14、15の巻軸部分に形成された磁性体部11a、11bとを備えている。
That is, the first and second laminated
そして、前記磁性体部11a、11bを、前記複数の非磁性体層のうち最下層に位置しない非磁性体層で構成される部分において上方になるにつれて徐々に面積が大きくなる(テーパ状になっている)第1の磁性体部11aと、前記複数の非磁性体層のうち最下層に位置する非磁性体層12aに形成された第2の磁性体部11bとからなり、上面視にて前記第2の磁性体部11bの面積を、第1の磁性体部11aの最も面積が小さい部分の面積より大きくしている。
Then, the area of the
このとき、上面視で少なくとも第1の磁性体部11aの最も面積が小さい部分となる最下部を第2の磁性体部11bが完全に覆うようにする。また、第1の磁性体部11aと第2の磁性体部11bとが接触するようにして、両者を一体化させる。さらに、断面から見て第1の磁性体部11a、第2の磁性体部11bをそれぞれ線対称に形成し、第1の磁性体部11aの対称軸と第2の磁性体部11bの対称軸を略一致させる。
At this time, the second
上記構成において、非磁性部12は、複数の非磁性体層を積層することによって形成され、また、この非磁性部12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。
In the above configuration, the
さらに、非磁性部12の内部には、第1、第2のコイル14、15が形成され、また、第1、第2のコイル14、15を構成するコイル導体は、それぞれ銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。
Furthermore, first and
このとき、第2のコイル15を構成する2つのコイル導体が、第1のコイル14を構成するコイル導体を挟むように積層されている。ここで、上面視にて第1のコイル14を構成するコイル導体の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向としている。同様に、上面視にて第2のコイル15を構成するコイル導体を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向としている。
At this time, the two coil conductors constituting the
また、第1のコイル14を構成するコイル導体同士はビア電極14aを介して互いに接続され、第2のコイル15を構成するコイル導体同士はビア電極15aを介して互いに接続される。なお、ビア電極14aはそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられ、ビア電極15aもそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられている。また、ビア電極14a、15aは、各非磁性体層の所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。
The coil conductors constituting the
そして、非磁性部12の上下層には、それぞれ磁性材料からなる第1、第2の積層部13a、13bが設けられ、この第1、第2の積層部13a、13bは、シート状に構成されたNi−Cu−Znフェライト等の磁性材料からなる磁性体層で構成されている。
The upper and lower layers of the
なお、非磁性部12を構成する非磁性体層、第1、第2の積層部13a、13bを構成する磁性体層のシートの枚数は、図1に示された枚数に限られるものではない。また、第1のコイル14を構成するコイル導体と、第2のコイル15を構成するコイル導体との配置が、交互になるようにしてもよく、第1のコイル14を構成するコイル導体、第2のコイル15を構成するコイル導体の一部を引出用電極としたものであってもよい。
Note that the number of sheets of the non-magnetic layer constituting the
そして、上記した構成により、コモンモードノイズフィルタの本体部16が形成される。また、この本体部16の両端面には、4つの外部電極17が設けられ、そしてこの外部電極17はそれぞれ第1のコイル14の両端部、第2のコイル15の両端部と接続されている。さらに、外部電極17は、本体部16の端面に銀を印刷することにより形成され、またこれら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、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。
And the main-
以下、図3、図4において、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。 Hereinafter, a method for manufacturing a common mode noise filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図3(a)に示すように、ガラスセラミック、Cu−Znフェライト等からなる非磁性体層12aの第1、第2のコイル14、15の最も内側にある部分よりも内側でコイル巻軸中心となる部分に、この非磁性体層12aを貫通する貫通孔18を形成する。
First, as shown in FIG. 3A, the coil winding is performed on the inner side of the innermost portions of the first and
なお、この非磁性体層12aは、非磁性部12を構成する複数の非磁性体層のうち最下層に積層されるものであり、また、貫通孔18は、レーザ照射の方法で設ける。
The nonmagnetic layer 12a is laminated in the lowermost layer among the plurality of nonmagnetic layers constituting the
次に、図3(b)に示すように、積層部13aに前記貫通孔18が形成された磁性体層12aを積層する。
Next, as shown in FIG. 3B, the magnetic layer 12a in which the through
次に、図3(c)に示すように、貫通孔18が形成された非磁性体層12aの上面に複数の非磁性層を積層して、非磁性部12を形成する。このとき、非磁性層と渦巻状のコイル導体とを交互に積層し、このコイル導体によって第1、第2のコイル14、15を構成する。さらに、第1、第2のコイル14、15は、所定の非磁性体層に設けられたビア電極14a、15aを介してコイル導体同士をそれぞれ接続して形成され、非磁性部12に内蔵される。なお、非磁性体層はガラスセラミック、Cu−Znフェライト等からなる非磁性材料で構成されている。
Next, as shown in FIG. 3C, a plurality of nonmagnetic layers are stacked on the top surface of the nonmagnetic layer 12 a in which the through
次に、図3(d)に示すように、第1、第2のコイル14、15の巻軸部に、非磁性部12の上方からレーザを照射し、他の貫通孔18を形成する。ここで、巻軸部は上面視にて第1、第2のコイル14、15の最も内側にある部分よりも内側に位置する部分である。そして、この貫通孔18は少なくとも下部の第1の積層部13aを貫通しないようにし、また、最下層の非磁性層12aに形成された貫通孔18と繋がるようにレーザの条件を調整する。さらに、2つの貫通孔18の中心軸は一致し、また、上面視での形状も相似形になっている。なお、他の貫通孔18は、上方になるにつれて徐々に面積が大きくなっている(テーパ状になっている)。
Next, as shown in FIG. 3 (d), the winding shaft portions of the first and
次に、図4(a)に示すように、2つの貫通孔18の内部をNi−Cu−Znフェライト等からなる磁性材料で充填、印刷し、第1の磁性体部11aと第2の磁性体部11bを形成する。なお、最下層の非磁性体層12aを貫通する貫通孔18に、先に磁性材料で充填しておいてもよいが、本実施の形態のように、貫通孔18をすべて形成した後に、磁性材料を充填する方が、生産性がよくなり、さらに、第1の磁性体部11aと第2の磁性体部11bとが一体化されるため、好ましい。すなわち、第1の磁性体部11aと第2の磁性体部11bとの間に隙間ができないため、磁束低下を防ぐことができる。
Next, as shown in FIG. 4A, the insides of the two through
次に、図4(b)に示すように、非磁性部12の上面に、Ni−Cu−Znフェライト等からなる磁性体層を積層して上部の第2の積層部13bを形成し、本体部16を構成する。
Next, as shown in FIG. 4B, a magnetic layer made of Ni—Cu—Zn ferrite or the like is laminated on the upper surface of the
また、第1の積層部13aおよび第2の積層部13bと磁性体部11a、11bとが接触するようにする。その後、この本体部16を所定の温度で焼成する。
Further, the first laminated portion 13a and the second
最後に、本体部16の端部に銀を印刷して、第1、第2のコイル14、15と接続する外部電極17を形成する。
Finally, silver is printed on the end portion of the
なお、必要に応じて、この後に、外部電極17の表面にNi、Snからなるめっき層を形成する。 If necessary, a plating layer made of Ni or Sn is formed on the surface of the external electrode 17 thereafter.
さらに、第1、第2の積層部13a、13bは、磁性体層のみで構成するのではなく、非磁性体層と磁性体層を交互に配置して構成してもよく、また、積層部13a、13bを形成せずに非磁性体層のみで構成してもよい。
Further, the first and second
しかし、第1、第2の積層部13a、13bを構成する磁性体層と非磁性部12を構成する非磁性体層の焼成時の収縮率が大きく異なる場合、クラックの発生する可能性があるため、上記のように第1、第2の積層部13a、13bを磁性体層と非磁性体層の両方で構成し、両者間の収縮率の違いを吸収するのが好ましい。また、第1、第2の積層部13a、13とコイル導体とを接触させてもよい。
However, cracks may occur when the shrinkage rates during firing of the magnetic layer constituting the first and second
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においては、上面視にて第2の磁性体部11bの面積を、第1の磁性体部11aの最も面積が小さい部分となる最下部の面積よりも大きくし、最下層に位置する非磁性体層12aに形成された第2の磁性体部11bの面積を増加させているため、磁性体部11bを通る磁束を増やすことができ、この結果、第1、第2のコイル14、15を交差する磁界を強めることができるため、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、コモンモードノイズの除去機能を向上することができるという効果が得られるものである。
As described above, in the common mode noise filter according to the embodiment of the present invention, the area of the second
すなわち、従来のように最下層に位置する非磁性体層12aまでテーパ状になった磁性体部よりも、上面視での面積を大きくすることができ、その分だけ磁性体部を通る磁束を多くすることができる。 That is, the area in the top view can be made larger than the conventional magnetic body portion tapered to the nonmagnetic layer 12a positioned at the lowermost layer as in the prior art, and the magnetic flux passing through the magnetic body portion is correspondingly increased. Can do a lot.
また、第2の磁性体部11bの面積が、第1の磁性体部11aの最も面積が小さい部分となる最下部の面積よりも大きくしているため、磁性材料の持ち返りを防ぐアンカー効果を備えることができる。
In addition, since the area of the second
さらに、断面から見て第1の磁性体部11a、第2の磁性体部11bをそれぞれ線対称に形成し、第1の磁性体部11aの対称軸と第2の磁性体部11bの対称軸を略一致させているため、磁性体部11a、11bを通る磁束を安定させることができ、これにより、コイル14、15の磁気結合を強めることができ、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。
Further, the first magnetic body portion 11a and the second
そして、最下層に位置する非磁性体層12aに第2の磁性体部11bを形成しているため、第1の磁性体部11aを形成するためのレーザ照射での貫通距離を短くすることができ、これにより、テーパが減少するため、第1の磁性体部11aの体積を増やすことができ、この結果、磁性体部11a、11bを通る磁束を増やすことができる。
And since the 2nd
この場合、最上層に位置する非磁性体層に、第1の磁性体部11aの上面視で最も面積が大きい部分となる最上部の面積以上の大きさの面積を有する他の磁性体部を形成すれば、第1の磁性体部11aを形成するためのレーザ照射での貫通距離をより短くすることができるため、テーパ状となる第1の磁性体部11aの高さ方向(積層方向)の寸法が短くなり、第1の磁性体部11aの体積をもっと増やすことができる。 In this case, another magnetic body portion having an area larger than the area of the uppermost portion, which is the largest area in the top view of the first magnetic body portion 11a, is provided on the nonmagnetic layer located on the uppermost layer. If formed, the penetration distance in the laser irradiation for forming the first magnetic body portion 11a can be further shortened, and therefore the height direction (lamination direction) of the tapered first magnetic body portion 11a. Thus, the volume of the first magnetic body portion 11a can be further increased.
また、最下層に位置する非磁性体層12aに第2の磁性体部11bを形成しておくことによって、下部の第1の積層部13aと第2の磁性体部11bの接触面積を増加することができるため、磁束低下を防ぐことができる。
Further, by forming the second
なお、上面視にて第2の磁性体部11bの面積を第1の磁性体部11aの最も面積が大きい部分となる最上部の面積よりも大きくすれば、より大きな磁束を通すことができ、また、アンカー効果が向上し、下部の第1の積層部13aとの接触面積がさらに増加する。
If the area of the second
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、コモンモードノイズの除去機能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、情報通信端末等に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。 The method for manufacturing a common mode noise filter according to the present invention has an effect of improving the function of removing common mode noise, and is particularly used for digital devices, AV devices, information communication terminals, and the like. This is useful in noise filters and the like.
11a 第1の磁性体部
11b 第2の磁性体部
12 非磁性部
13a、13b 第1、第2の積層部
14 第1のコイル
15 第2のコイル
18 貫通孔
11a 1st
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