JP2016213332A - Common mode noise filter - 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小形で薄型のコモンモードノイズフィルタに関するものである。 The present invention relates to a small and thin common mode noise filter used in various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals.
従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図9に示すように、積層された複数の絶縁体層1a〜1jに形成された第1のコイル2と第2のコイル3とを有し、第1のコイル2は渦巻状の第1、第2のコイル導体4a、4bを接続して構成され、第2のコイル3は渦巻状の第3、第4のコイル導体5a、5bを接続して構成され、さらに、第1のコイル2を構成する第1、第2のコイル導体4a、4bと、第2のコイル3を構成する第3、第4のコイル導体5a、5bとが交互に積層されていた。また、第1のコイル導体4aと第3のコイル導体5aとを磁気結合させて第1のコモンモードフィルタ部6を形成し、かつ第2のコイル導体4bと第4のコイル導体5bとを磁気結合させて第2のコモンモードフィルタ部7を形成し、第1のコモンモードフィルタ部6と第2のコモンモードフィルタ部7を直列接続することで、高いコモンモードインピーダンスを確保し、コモンモードノイズを除去するようにしていた。
A conventional common mode noise filter of this type has a
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。
As prior art document information relating to the invention of this application, for example,
上記したコモンモードノイズフィルタにおいては、ユーザの要望する特性に合致させる等の理由により、図9、図10に示すように、第1のコモンモードフィルタ部6の巻き数より第2のコモンモードフィルタ部7の巻き数が少なくなった場合、第1のコモンモードフィルタ部6と比べて第2のコモンモードフィルタ部7の周囲には絶縁体層が多くなるため、焼成時に、第2のコモンモードフィルタ部7の周囲が第1のコモンモードフィルタ部6の周囲より多く収縮し、これにより、積層体の外形の形状が変形し、この結果、外部電極形成不良や実装不良が発生し易いという課題があった。
In the above-described common mode noise filter, the second common mode filter is used based on the number of turns of the first common
本発明は上記従来の課題を解決するもので、外部電極形成不良や実装不良の発生を抑制す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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a common mode noise filter capable of suppressing the occurrence of external electrode formation defects and mounting defects.
上記目的を達成するために本発明は、第1のコモンモードフィルタ部における第1、第3のコイル導体の巻き数より第2のコモンモードフィルタ部における第2、第4のコイル導体の巻き数を少なくなるようにし、少なくとも第2、第4のコイル導体の周囲、または第2、第4のコイル導体の積層方向の外側部分に、絶縁体層より収縮率が小さい拘束層、または金属層を設けた構成としている。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides the number of turns of the second and fourth coil conductors in the second common mode filter unit as compared with the number of turns of the first and third coil conductors in the first common mode filter unit. A constraining layer or a metal layer having a shrinkage ratio smaller than that of the insulator layer is provided at least around the second and fourth coil conductors or on the outer portion in the stacking direction of the second and fourth coil conductors. The configuration is provided.
本発明のコモンモードノイズフィルタは、拘束層や金属層によって第2のコモンモードフィルタ部の周囲の絶縁体層が収縮するのを阻止することができるため、積層体の外形の形状が変形するのを抑えることができ、この結果、外部電極形成不良や実装不良の発生を抑制することができるという優れた効果を奏するものである。 The common mode noise filter of the present invention can prevent the insulating layer around the second common mode filter portion from contracting by the constraining layer or the metal layer, so that the outer shape of the laminate is deformed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of external electrode formation defects and mounting defects.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1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、図3は同コモンモードノイズフィルタの断面図である。なお。図3は正確には図1の断面図ではなく、説明を簡単にするために模式的に記載されたものであり、図4〜図8も同様としている。
(Embodiment 1)
1 is an exploded perspective view of a common mode noise filter according to
本発明の実施の形態1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、上下方向に積層された第1〜第7の絶縁体層11a〜11gと、前記第1〜第7の絶縁体層11a〜11gに形成された第1のコイル12、第2のコイル13とを備え、前記第1のコイル12を渦巻状の第1のコイル導体14および第2のコイル導体15で構成するとともに、前記第2のコイル13を渦巻状の第3のコイル導体16および第4のコイル導体17で構成し、前記第1のコイル12を構成する第1、第2のコイル導体14、15と、前記第2のコイル13を構成する第3、第4のコイル導体16、17とを積層方向で交互に配置している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the common mode noise filter according to
また、前記第1のコイル導体14と第3のコイル導体16を磁気結合させて第1のコモンモードフィルタ部18を形成し、前記第2のコイル導体15と第4のコイル導体17を磁気結合させて第2のコモンモードフィルタ部19を形成し、前記第1のコモンモードフィルタ部18と第2のコモンモードフィルタ部19を直列に接続している。
Further, the
そして、前記第1のコモンモードフィルタ部18におけるコイル導体14、16の巻き方向と前記第2のコモンモードフィルタ部19におけるコイル導体15、17の巻き方向が逆方向になるようにし、磁束の発生の向きが互いに反対になっている。かつ前記第2のコモンモードフィルタ部19における第2、第4のコイル導体15、17の巻き数が、前記第1のコモンモードフィルタ部18における第1、第3のコイル導体14、16の巻き数より少なくなっている。
Then, the winding direction of the
さらに、前記第2のコモンモードフィルタ部19における第2、第4のコイル導体15、17の積層方向の外側部分、すなわち第2のコモンモードフィルタ部19の下方に、他の絶縁体層11a、11c〜11gより収縮率が小さい拘束層21が配置されている。
Furthermore, the other insulator layer 11a, on the outer side portion of the second common
上記構成において、第1〜第7の絶縁体層11a〜11gは、下から順に積層され、また、第2〜第6の絶縁体層11b〜11fは磁性体ではない材料、例えばCu−Znフェライト、ガラスセラミック等の絶縁性の非磁性材料によりシート状に構成されている。そしてまた、第1、第7の絶縁体層11a、11gは、Cu−Ni−Znフェライト等の絶縁性の磁性材料によりシート状に構成されている。なお、第1〜第7の絶縁体層11a〜11gを構成するシートの枚数は、図1に示された枚数に限られるものではない。
In the above configuration, the first to seventh insulator layers 11a to 11g are stacked in order from the bottom, and the second to sixth insulator layers 11b to 11f are not magnetic materials, for example, Cu-Zn ferrite. The sheet is made of an insulating nonmagnetic material such as glass ceramic. The first and
そして、第2の絶縁体層11bは、他の絶縁体層11a、11c〜11gより収縮率が小さい拘束層21となっている。収縮率を小さく方法として、第2の絶縁体層11b(拘束層21)を、他より有機溶剤や可塑剤の量を少なくする、フィラーの量を多くする、フェライトやガラスの粒径を小さくするなどの方法がある。
The second insulator layer 11b is a constraining
さらに、第2〜第6の絶縁体層11b〜11fの内部に第1、第2のコイル12、13が形成され、また、第1のコイル12を、渦巻状の第1のコイル導体14および渦巻状の第2のコイル導体15で構成し、第2のコイル13を、渦巻状の第3のコイル導体16および渦巻状の第4のコイル導体17で構成している。
Further, first and
そして、前記第1〜第4のコイル導体14〜17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。
The first to
このとき、第1のコイル導体14は第5の絶縁体層11eの上面、第2のコイル導体15は第3の絶縁体層11cの上面、第3のコイル導体16は第4の絶縁体層11dの上面、第4のコイル導体17は第2の絶縁体層11bの上面にそれぞれ形成されている。
At this time, the
すなわち、第1のコイル12を構成する第1、第2のコイル導体14、15と第2のコイル13を構成する第3、第4のコイル導体16、17とを交互に配置するように積層されている。また、第1〜第4のコイル導体14〜17を上下方向に積層しているため、省スペースも実現できる。
That is, the first and
ここで、上面視にて第1のコイル導体14と第3のコイル導体16の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向とすることによって磁気結合させて第1のコモンモードフィルタ部18を形成し、同様に、上面視にて第2のコイル導体15と第4のコイル導体17の一部を略同じ位置に配置し、巻き方向も同一方向とすることによって磁気結合させて第2のコモンモードフィルタ部19を形成している。
Here, the
そしてさらに、第2のコモンモードフィルタ部19における第2、第4のコイル導体15、17の巻き数(ターン数)が、第1のコモンモードフィルタ部18における第1、第3のコイル導体14、16の巻き数(ターン数)より少なくなっている。このとき、第1〜第4のコイル導体14〜17は、それぞれ導体間ピッチは略同一で、第2、第4のコイル導体15、17は第1、第3のコイル導体14、16と上面視にて対向している。さらに、第2、第4のコイル導体15、17の最も内側に位置する部分が、第1、第3のコイル導体14、16の最も内側に位置する部分と対向する。
Further, the number of turns (number of turns) of the second and
また、第1のコイル導体14と第2のコイル導体15とは、第4、第5の絶縁体層11d、11eにそれぞれ形成された第1のビア電極20aを介して互いに接続され、第1のコイル12が構成される。さらに、第3のコイル導体16と第4のコイル導体17とは、第3、第4の絶縁体層11c、11dにそれぞれ形成された第2のビア電極20bを介して互いに接続され、第2のコイル13が構成される。
Further, the
なお、第1のビア電極20aはそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられ、第2のビア電極20bもそれぞれ上面視にて同じ位置に設けられている。また、第1のビア電極20a、第2のビア電極20bは、各絶縁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 first via electrode 20a is provided at the same position when viewed from above, and the second via
そして、上記した構成により、図2に示すように、コモンモードノイズフィルタの積層体22が形成される。また、この積層体22の両端面には、第1〜第4の外部電極23a〜23dが設けられ、そしてこの第1〜第4の外部電極23a〜23dはそれぞれ第1〜第4のコイル導体14〜17と接続されている。さらに、第1〜第4の外部電極23a〜23dは、本体部22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 laminated
上記したように本発明の実施の形態1におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、第2のコモンモードフィルタ部19を構成する第2、第4のコイル導体15、17の積層方向の外側部分に、他の絶縁体層11a、11c〜11gより収縮率が小さい拘束層21(第2の絶縁体層11b)を設けた構成としているため、拘束層21によって第2のコモンモードフィルタ部19の周囲の絶縁体層が収縮するのを阻止することができるため、積層体22の外形の形状が変形するのを抑えることができ、この結果、外部電極形成不良や実装不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。
As described above, in the common mode noise filter according to the first exemplary embodiment of the present invention, the second and
すなわち、第2のコモンモードフィルタ部19の周囲に位置する絶縁体層が収縮しようとしても、拘束層21は収縮しにくいため、拘束層21に引っ張られてこの絶縁体層の収縮は小さくなる。
That is, even if the insulating layer located around the second common
また、第1のコモンモードフィルタ部18と第2のコモンモードフィルタ部19が磁束の発生方向が逆になるようにし、かつ第1のコモンモードフィルタ部18における第1、第3のコイル導体14、16の巻き数と、第2のコモンモードフィルタ部19における第2、第4のコイル導体15、17の巻き数を異なるようにしているため、第1のコモンモードフィルタ部18と第2のコモンモードフィルタ部19とで異なる周波数特性が発生し、これにより、2つの周波数帯域においてコモンモードノイズ減衰量を得ることができる。
In addition, the first common
なお、上記した実施の形態1では、第2の絶縁体層11bを拘束層21としたが、第1、第3、第4の絶縁体層11a、11c、11dのいずれかを拘束層21としてもよいし、第1〜第4の絶縁体層11a〜11dのうち複数を拘束層21としてもよい。
In the first embodiment described above, the second insulating layer 11b is the constraining
また、第1〜第4の絶縁体層11a〜11dのうち少なくとも1つの層において、第2、第4のコイル導体15、17の周囲を上面視で囲む部分を拘束層21としてもよい。このとき、拘束層21が形成された絶縁体層は、拘束層21と拘束層21でない部分で形成される。
Further, in at least one of the first to fourth insulator layers 11a to 11d, a portion surrounding the periphery of the second and
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2におけるコモンモードノイズフィルタの断面図である。なお、この本発明の実施の形態2においては、上記した本発明の実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a common mode noise filter according to
本発明の実施の形態2が上記した本発明の実施の形態1と相違する点は、第2、第4のコイル導体15、17の周囲に、拘束層21と同様の役割をする金属層24を設けた点である。
The difference between the second embodiment of the present invention and the first embodiment of the present invention is that the
また、金属層24は、銀などの金属または合金をめっきや印刷の方法で、第2、第4のコイル導体15、17が形成された絶縁体層と同じ絶縁体層に形成されている。
The
このとき、金属層24は、渦巻状になっており、その最外部は上面視で第1、第3のコイル導体の最外部と略同一、または第1、第3のコイル導体から露出するようになっている。金属層24を第1、第3のコイル導体14、16から露出させれば、金属層24によって第2のコモンモードフィルタ部19の周囲の絶縁体層が収縮するのを阻止する効果が高まる。
At this time, the
上記したように本発明の実施の形態2におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、金属層24によって第2のコモンモードフィルタ部19の周囲の金属の量を増やしているため、第2のコモンモードフィルタ部19の金属量を第1のコモンモードフィルタ部18の金属量に近づけることができ、これにより、第2のコモンモードフィルタ部19の周囲の絶縁体層が収縮するのを阻止することができるため、積層体22の外形の形状が変形するのを抑えることができ、この結果、外部電極形成不良や実装不良の発生を抑制することができる。
As described above, in the common mode noise filter according to the second exemplary embodiment of the present invention, the amount of metal around the second common
また、渦巻状の金属層24を、図5に示すように、第2、第4のコイル導体15、17の積層方向の外側部分(下方)に形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the
このとき、この金属層24を、第2、第4のコイル導体15、17と上面視で重なるように形成してもよい。これにより、金属層24と第2のコモンモードフィルタ部19との間の浮遊容量Cと、第2のコモンモードフィルタ部19のL成分で特定の周波数で共振し、この共振周波数と第1、2のコモンモードフィルタ部18、19の共振周波数の2つの周波数でコモンモードノイズを除去できる。
At this time, the
または、第2、第4のコイル導体15、17と上面視で重ならないように形成してもよい。これにより、磁束が金属層24に妨げられることはなく周回し、第2のコイル導体15と第4のコイル導体17との間の結合が強まるため、第2のコモンモードフィルタ部19の減衰特性が劣化するのを防止できる。
Or you may form so that it may not overlap with the 2nd,
なお、上記の金属層24は、その最外部が上面視で第1、第3のコイル導体の最外部と略同一、または第1、第3のコイル導体から露出するようにしてさえいれば、必ずしも渦巻状でなくてもよい。
The outermost layer of the
そして、図6に示すように、金属層24の幅を、第2、第4のコイル導体15、17より広くしてもよい。
And as shown in FIG. 6, you may make the width | variety of the
なお、図7に示すように、第2、第4のコイル導体15、17の積層方向の外側部分(下方)において、金属層24を渦巻状ではなく、板状としてもよく、この場合、金属の量を多くすることができるため、第2のコモンモードフィルタ部19の周囲の絶縁体層が収縮するのを阻止する効果をより高めることができる。
As shown in FIG. 7, the
そして、金属層24を、グランドと接続するようにしてもよい。第2のコモンモードフィルタ部19との間で浮遊容量が発生するため、減衰特性が向上する。
The
さらに、金属層24を、第2、第4のコイル導体15、17と接続してもよい。金属層24と第2、第4のコイル導体15、17との間に発生する浮遊容量によって減衰特性が向上する。
Further, the
そしてまた、図8に示すように、第2、第4のコイル導体15、17の幅を、第1、第3のコイル導体14、16の幅より広くしてもよい。金属を別途形成することなく、第2のコモンモードフィルタ部19の金属の量を増やすことができる。
Further, as shown in FIG. 8, the widths of the second and
なお、上記した本発明の実施の形態1、2において、第1のコイル12を構成する第1、第2のコイル導体14、15と第2のコイル13を構成する第3、第4のコイル導体16、17とを交互に配置したものについて説明したが、第2のコイル導体15と第4のコイル導体17を入れ替えて、第2のコイル13を構成する第3のコイル導体16、第4のコイル導体17を、第1のコイル12を構成する第1のコイル導体14と第2のコイル導体15で挟むように配置してもよい。
In the first and second embodiments of the present invention described above, the first and
また、全ての第1〜第7の絶縁体層11a〜11gを非磁性材料で構成し、積層体22を磁性体が含まれず非磁性層のみで構成して、特性の周波数でより多くの減衰量を得るようにしてもよい。
Further, all the first to seventh insulator layers 11a to 11g are made of a non-magnetic material, and the
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、外部電極形成不良や実装不良の発生を抑制す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小形で薄型の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 common mode noise filter according to the present invention has an effect of suppressing the occurrence of external electrode formation defects and mounting defects, and in particular, noise of various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals. It is useful in a small and thin common mode noise filter used as a countermeasure.
11a〜11g 第1〜第7の絶縁体層
12 第1のコイル
13 第2のコイル
14 第1のコイル導体
15 第2のコイル導体
16 第3のコイル導体
17 第4のコイル導体
18 第1のコモンモードフィルタ部
19 第2のコモンモードフィルタ部
21 拘束層
24 金属層
11a to 11g 1st to 7th insulator layers 12
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