JP2019192676A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

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Abstract

【課題】屈曲性を向上できるコモンモードチョークコイルを提供する。【解決手段】コモンモードチョークコイルは、素体と、第1スパイラル導体と、第2スパイラル導体と、第1引出導体と、第2引出導体とを有する。第1引出導体の厚みは、(第1スパイラル導体の厚み)/(第1スパイラル導体の巻数)以下であり、第1引出導体の幅は、(第1スパイラル導体の幅)×(第1スパイラル導体の厚み)/(第1引出導体の厚み)以上である。第2引出導体の厚みは、(第2スパイラル導体の厚み)/(第2スパイラル導体の巻数)以下であり、第2引出導体の幅は、(第2スパイラル導体の幅)×(第2スパイラル導体の厚み)/(第2引出導体の厚み)以上である。【選択図】図2

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルに関する。
従来、コモンモードチョークコイルとしては、WO2014/171140(特許文献1)に記載されたものがある。このコモンモードチョークコイルは、積層体と、積層体内に形成された上側の第1コイル導体および下側の第2コイル導体と、積層体内に第1コイル導体の上側に配置され第1コイル導体に接続される第1引出導体と、積層体内に第2コイル導体の下側に配置され第2コイル導体に接続される第2引出導体とを有する。第1コイル導体は、第1外部電極に接続される。第1引出導体は、第2外部電極に接続される。第2コイル導体は、第3外部電極に接続される。第2引出導体は、第4外部電極に接続される。
WO2014/171140
ところで、前記従来のコモンモードチョークコイルでは、第1コイル導体と第2コイル導体と第1引出導体と第2引出導体の多層構造で層全体が厚くなって、屈曲性に乏しい問題があった。特に、通常、第1引出導体および第2引出導体の厚みは、電気抵抗や積層プロセスの観点から、第1コイル導体および第2コイル導体の厚みと同じにされることが多い。
そこで、本開示の課題は、屈曲性を向上できるコモンモードチョークコイルを提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるコモンモードチョークコイルは、
素体と、
前記素体内に互いに対向して設けられ、それぞれ平面上に巻回されてなる第1スパイラル導体および第2スパイラル導体と、
前記素体に設けられた第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極および第4外部電極と、
前記素体内に前記第1スパイラル導体に対して前記第2スパイラル導体と反対側に対向して設けられ、平面上に延在する第1引出導体と、
前記素体内に前記第2スパイラル導体に対して前記第1スパイラル導体と反対側に対向して設けられ、平面上に延在する第2引出導体と
を備え、
前記第1スパイラル導体の外周端は、前記第1外部電極に電気的に接続され、前記第1引出導体の第1端部は、前記第1スパイラル導体の内周端に電気的に接続され、前記第1引出導体の第2端部は、前記第2外部電極に電気的に接続され、
前記第2スパイラル導体の外周端は、前記第3外部電極に電気的に接続され、前記第2引出導体の第1端部は、前記第2スパイラル導体の内周端に電気的に接続され、前記第2引出導体の第2端部は、前記第4外部電極に電気的に接続され、
前記第1引出導体の厚みは、(前記第1スパイラル導体の厚み)/(前記第1スパイラル導体の巻数)以下であり、前記第1引出導体の幅は、(前記第1スパイラル導体の幅)×(前記第1スパイラル導体の厚み)/(前記第1引出導体の厚み)以上であり、
前記第2引出導体の厚みは、(前記第2スパイラル導体の厚み)/(前記第2スパイラル導体の巻数)以下であり、前記第2引出導体の幅は、(前記第2スパイラル導体の幅)×(前記第2スパイラル導体の厚み)/(前記第2引出導体の厚み)以上である。
ここで、第1スパイラル導体の幅は、第1スパイラル導体が巻回された平面において、第1スパイラル導体の延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第1引出導体の幅は、第1引出導体が延在する平面において、第1端部から第2端部に延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第2スパイラル導体の幅と第2引出導体の幅についても同様である。また、第1、第2スパイラル導体及び第1、第2引出導体の厚みは、各導体の延伸する方向に直交する横断面において、各導体の幅に直交する方向の大きさをいう。
本開示のコモンモードチョークコイルによれば、第1、第2引出導体の厚みが、第1、第2スパイラル導体の厚みよりも薄くなるので、コモンモードチョークコイルの屈曲性が向上する。
特に、第1、第2引出導体の厚みが薄くなる程度に対応して、第1、第2引出導体の幅が広くなるので、第1、第2引出導体の断面積は、第1、第2スパイラル導体の断面積よりも小さくならない。このため、第1、第2引出導体を通過する電流の抵抗を第1、第2スパイラル導体を通過する電流の抵抗以下にでき、特性を悪化させずに、屈曲性が向上する。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、
前記素体内に前記第1引出導体と前記第2外部電極の間に接続して設けられ、平面上に延在する第1端子導体と、
前記素体内に前記第2引出導体と前記第4外部電極の間に接続して設けられ、平面上に延在する第2端子導体と
をさらに備え、
前記第1端子導体は、前記第1スパイラル導体と同一平面上に配置され、前記第2端子導体は、前記第2スパイラル導体と同一平面上に配置されている。
前記実施形態によれば、第1引出導体は、第2外部電極に直接に接続されずに第1端子導体を介して接続されるので、実装時の基板撓みに対して外部電極付近での断線を低減できる。また、第1端子導体は、第1スパイラル導体と同一平面上に配置されているので、第1端子導体を設けてもコモンモードチョークコイルの厚みの増加を低減できる。
同様に、第2引出導体は、第4外部電極に直接に接続されずに第2端子導体を介して接続されるので、実装時の基板撓みに対して外部電極付近での断線を低減できる。また、第2端子導体は、第2スパイラル導体と同一平面上に配置されているので、第2端子導体を設けてもコモンモードチョークコイルの厚みの増加を低減できる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、前記第1端子導体の厚みは、前記第1スパイラル導体の厚みと同じであり、前記第2端子導体の厚みは、前記第2スパイラル導体の厚みと同じである。
前記実施形態によれば、第1、第2端子導体を設けてもコモンモードチョークコイルの厚みの増加を防止できる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、前記第1端子導体および前記第2端子導体は、それぞれ、厚み方向に貫通するくり抜き部を有する。
前記実施形態によれば、第1端子導体および第2端子導体は、くり抜き部を有するので、コモンモードチョークコイルの屈曲性が一層向上する。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、
前記第1端子導体の前記くり抜き部は、その長手方向が前記第1スパイラル導体の中心を向くように配置され、
前記第2端子導体の前記くり抜き部は、その長手方向が前記第2スパイラル導体の中心を向くように配置されている。
前記実施形態によれば、くり抜き部の長手方向に交差する方向の屈曲性が一層向上する。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、
前記素体は、
前記第1スパイラル導体、前記第2スパイラル導体、前記第1引出導体および前記第2引出導体を覆う絶縁体と、
前記絶縁体の厚み方向の両側を挟む第1磁性体および第2磁性体と
を有し、
前記絶縁体は、前記第1スパイラル導体および前記第2スパイラル導体の中心部を厚み方向に貫通するくり抜き部を有し、
前記第1引出導体および前記第2引出導体は、上面視、前記絶縁体の前記くり抜き部に重ならない。
前記実施形態によれば、絶縁体は、くり抜き部を有するので、コモンモードチョークコイルの屈曲性が一層向上する。また、第1引出導体および第2引出導体は、磁束が集中する内磁路に重ならないので、磁束を遮ることによる渦電流損を低減できる。また、屈曲する際に、大きく変形する部分であるくり抜き部と引出導体が重ならないので、屈曲による引出導体の損傷も低減できる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、前記素体は、前記第1スパイラル導体と前記第2スパイラル導体の間に、ガラスクロスを含む絶縁基板を有する。
前記実施形態によれば、第1スパイラル導体と第2スパイラル導体の間に、ガラスクロスを含む絶縁基板を有するので、第1スパイラル導体と第2スパイラル導体の間の絶縁性が高まるとともに、屈曲強度が向上する。
本開示の一態様であるコモンモードチョークコイルによれば、屈曲性を向上できる。
コモンモードチョークコイルの第1実施形態を示す斜視図である。 コモンモードチョークコイルのXZ断面の透過断面図である。 コモンモードチョークコイルのXY平面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルのXY平面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルの第2実施形態を示すXZ断面の透過断面図である。 コモンモードチョークコイルのXY平面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルのXY平面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルの第3実施形態を示すXY断面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルの第4実施形態を示すXZ断面の透過断面図である。 コモンモードチョークコイルの第5実施形態を示す斜視図である。 コモンモードチョークコイルのXZ断面の簡略図である。 コモンモードチョークコイルのXZ断面の簡略図である。
以下、本開示の一態様を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第1実施形態)
(構成)
図1は、コモンモードチョークコイルの第1実施形態を示す斜視図である。図2は、図1のXZ断面の簡略図である。図3Aと図3Bは、図1の異なるXY平面の簡略図である。
コモンモードチョークコイル1は、例えば、パソコン、DVDプレーヤー、デジカメ、TV、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載され、例えば全体として直方体形状の部品である。ただし、コモンモードチョークコイル1の形状は、特に限定されず、円柱状や多角形柱状、円錐台形状、多角形錐台形状であってもよい。
図1と図2と図3Aと図3Bに示すように、コモンモードチョークコイル1は、複数の層が積層された素体10と、素体10内に設けられた第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22と、素体10に設けられた第1外部電極41、第2外部電極42、第3外部電極43および第4外部電極44と、素体10内に設けられた第1引出導体31および第2引出導体32とを有する。図中、コモンモードチョークコイル1の厚み方向(積層方向)をZ方向とし、順Z方向を上側、逆Z方向を下側とする。コモンモードチョークコイル1のZ方向に直交する平面において、四角形の一辺方向をX方向とし、四角形の他辺方向をY方向とする。なお、図2では、第2引出導体32を仮想線にて図示している。
素体10は、第1スパイラル導体21、第2スパイラル導体22、第1引出導体31および第2引出導体32を覆う絶縁体15と、絶縁体15の厚み方向の両側を挟む上側の第1磁性体11および下側の第2磁性体12とを有する。
絶縁体15は、主面が四角形で平板状の絶縁基板16と、絶縁基板16の両側を挟む上側の第1絶縁層17および下側の第2絶縁層18とを有する。絶縁基板16は、絶縁性材料からなり、例えば、ガラスクロスを含む。絶縁基板16は、例えば、可撓性を有する絶縁性樹脂フィルムまたは複合樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート等を用いることができる。第1絶縁層17および第2絶縁層18は、例えばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂などの樹脂材料や、ケイ素やアルミニウムの酸化膜、窒化膜などの無機材料からなる。
第1磁性体11および第2磁性体12は、層状の磁性体材料からなり、例えば、磁性材料の粉末を含有する樹脂からなる。第1磁性体11および第2磁性体12を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂などであり、磁性材料の粉末としては、例えば、FeSiCrなどのFeSi系合金、FeCo系合金、NiFeなどのFe系合金、または、それらのアモルファス合金などの金属磁性体材料の粉末あるいはフェライトなどの粉末である。
第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22は、素体10内に互いにZ方向に対向して設けられ、それぞれ平面上に巻回されてなる。第1スパイラル導体21と第2スパイラル導体22の間に絶縁基板16が配置され、第1スパイラル導体21は、絶縁基板16の上面側の第1主面16a上に形成され、第2スパイラル導体22は、絶縁基板16の下面側の第2主面16b上に形成される。第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22は、同心状に配置されている。第1スパイラル導体21は、第1絶縁層17に覆われ、第2スパイラル導体22は、第2絶縁層18に覆われている。
第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22は、それぞれ、巻数が1周を超えるスパイラル形状である。つまり、スパイラル形状は、巻数が1周を超える形状である。第1スパイラル導体21は、上側からみて、外周端21bから内周端21aに向かって時計回り方向に渦巻状に巻回されている。第2スパイラル導体22は、上側からみて、外周端22bから内周端22aに向かって時計回り方向に渦巻状に巻回されている。
第1、第2スパイラル導体21,22の厚みは、絶縁基板16の厚みよりも大きいことが好ましく、例えば、40μm以上120μm以下であることが好ましい。第1、第2スパイラル導体21,22の実施例として、厚みが45μm、配線幅が40μm、配線間スペースが10μmである。配線間スペースは3μm以上20μm以下が好ましい。第1、第2スパイラル導体21,22は、導電性材料からなり、例えばCu、Ag,Auなどの低電気抵抗な金属材料からなる。この実施例では、第1スパイラル導体21の巻数は、4.25ターンであり、第2スパイラル導体22の巻数は、3.75ターンである。
第1から第4外部電極41〜44は、素体10の表面に形成された端子である。第1から第4外部電極41〜44は、それぞれ、素体10の角付近に設けられている。第1外部電極41と第2外部電極42は、X方向に対向し、第1外部電極41と第3外部電極43は、素体10の表面でY方向に配列されている。第3外部電極43と第4外部電極44は、X方向に対向し、第2外部電極42と第4外部電極44は、素体10の表面でY方向に配列されている。第1から第4外部電極41〜44は、それぞれ、素体10の下面、側面および上面に渡って設けられ、U字状の形状である。
第1から第4外部電極41〜44は、導電性材料からなり、例えば、低電気抵抗かつ耐応力性に優れたCu、耐食性に優れたNi、はんだ濡れ性と信頼性に優れたAuが内側から外側に向かってこの順に並ぶ3層構成である。
第1から第4外部電極41〜44には、好ましくは、防錆処理が施されている。ここで、防錆処理とは、NiおよびAu、または、NiおよびSnなどで被膜することである。これにより、はんだによる銅喰われや、錆びを抑制することができ、実装信頼性の高いコモンモードチョークコイル1を提供できる。
第1引出導体31は、第1スパイラル導体21に対して第2スパイラル導体22と反対側(上側)に対向して設けられている。第1引出導体31は、平面上に延在する。第1引出導体31は、第1スパイラル導体21の内周面から外周面に渡って重なり、第1スパイラル導体21の中心部に重ならない。第1引出導体31は、平面視、四角形に形成されているが、この形状に限定されない。
第1スパイラル導体21の外周端21bは、第1外部電極41に電気的に接続される。外周端21bは、第1スパイラル導体21と同一層の第1延長導体51を介して、第1外部電極41に接続される。なお、外周端21bは、第1外部電極41に直接に接続されてもよい。
第1引出導体31の第1端部311は、第1スパイラル導体21の内周端21aに電気的に接続される。第1端部311は、Z方向に延在する柱状導体25を介して、内周端21aに接続される。なお、柱状導体25は、第1スパイラル導体21と同じ線幅であるが、第1スパイラル導体21よりも小さくてもよい。
第1引出導体31の第2端部312は、第2外部電極42に電気的に接続される。第2端部312は、第2外部電極42に直接に接続される。なお、第2端部312は、別の導体を介して第2外部電極42に接続されてもよい。
これにより、第1外部電極41と第2外部電極42は、第1スパイラル導体21への入力端子、出力端子となる。
第2引出導体32は、第2スパイラル導体22に対して第1スパイラル導体21と反対側(下側)に対向して設けられている。第2引出導体32は、平面上に延在する。第2引出導体32は、第2スパイラル導体22の内周面から外周面に渡って重なり、第2スパイラル導体22の中心部に重ならない。第2引出導体32は、平面視、四角形に形成されているが、この形状に限定されない。
第2スパイラル導体22の外周端22bは、第3外部電極43に電気的に接続される。外周端22bは、第2スパイラル導体22と同一層の第2延長導体52を介して、第3外部電極43に接続される。なお、外周端22bは、第3外部電極43に直接に接続されてもよい。
第2引出導体32の第1端部321は、第2スパイラル導体22の内周端22aに電気的に接続される。第1端部321は、Z方向に延在する柱状導体25を介して、内周端22aに接続される。なお、柱状導体25は、第2スパイラル導体22と同じ線幅であるが、第2スパイラル導体22よりも小さくてもよい。
第2引出導体32の第2端部322は、第4外部電極44に電気的に接続される。第2端部322は、第4外部電極44に直接に接続される。なお、第2端部322は、別の導体を介して第4外部電極44に接続されてもよい。
これにより、第3外部電極43と第4外部電極44は、第2スパイラル導体22への入力端子、出力端子となる。
第1、第2引出導体31,32は、導電性材料からなり、例えばCu、Ag,Auなどの低電気抵抗な金属材料からなる。
第1引出導体31の厚みT1は、(第1スパイラル導体21の厚みt1)/(第1スパイラル導体21の巻数)以下である。第1引出導体31の幅W1は、(第1スパイラル導体21の幅w1)×(第1スパイラル導体21の厚みt1)/(第1引出導体31の厚みT1)以上である。
ここで、第1スパイラル導体21の幅w1は、第1スパイラル導体21が巻回された平面において、第1スパイラル導体21の延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第1引出導体31の幅W1は、第1引出導体31が延在する平面において、第1端部311から第2端部312に延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第1引出導体31の延在方向に直交する方向とは、より詳しくは、電流経路に直交する方向、つまり、第1引出導体31の柱状導体25に接触する部分と、第1引出導体31の第2外部電極42に接触する部分との間の最短距離に対して直交する方向である。また、第1スパイラル導体21及び第1引出導体31の厚みは、各導体の延伸する方向に直交する横断面において、各導体の幅に直交する方向の大きさをいう。
第2引出導体32の厚みT2は、(第2スパイラル導体22の厚みt2)/(第2スパイラル導体22の巻数)以下である。第2引出導体32の幅W2は、(第2スパイラル導体22の幅w2)×(第2スパイラル導体22の厚みt2)/(第2引出導体32の厚みT2)以上である。
ここで、第2スパイラル導体22の幅w2は、第2スパイラル導体22が巻回された平面において、第2スパイラル導体22の延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第2引出導体32の幅W2は、第2引出導体32が延在する平面において、第1端部321から第2端部322に延在する方向に直交する方向の大きさをいう。第2引出導体32の延在方向に直交する方向とは、より詳しくは、電流経路に直交する方向、つまり、第2引出導体32の柱状導体25に接触する部分と、第2引出導体32の第4外部電極44に接触する部分との間の最短距離に対して直交する方向である。また、第2スパイラル導体22及び第2引出導体32の厚みは、各導体の延伸する方向に直交する横断面において、各導体の幅に直交する方向の大きさをいう。
前記コモンモードチョークコイル1によれば、第1、第2引出導体31,32の厚みT1,T2は、上述の関係式を満たすので、第1、第2スパイラル導体21,22の巻数が1以上であることにより、第1、第2スパイラル導体21,22の厚みt1,t2よりも薄くなり、コモンモードチョークコイル1の屈曲性が向上する。
また、第1、第2引出導体31,32の幅W1,W2は、上述の関係式を満たすので、第1、第2引出導体31,32の厚みT1,T2が薄くなる程度に対応して、第1、第2引出導体31,32の幅W1,W2が広くなるので、第1、第2引出導体31,32の断面積(厚みT1,T2×幅W1,W2)は、第1、第2スパイラル導体21,22の断面積以上となる。このため、第1、第2引出導体31,32を通過する電流の抵抗を第1、第2スパイラル導体21,22を通過する電流の抵抗以下にでき、特性を悪化させずに、屈曲性が向上する。
また、第1スパイラル導体21と第2スパイラル導体22の間に絶縁基板16を有するので、第1スパイラル導体21と第2スパイラル導体22の間の絶縁性が高まるとともに、屈曲強度が向上する。
前記実施形態では、第1スパイラル導体の厚みと第2スパイラル導体の厚みは、同じであり、第1スパイラル導体の幅と第2スパイラル導体の幅は、同じである。第1引出導体の厚みと第2引出導体の厚みは、同じであり、第1引出導体の幅と第2引出導体の幅は、同じである。なお、第1スパイラル導体と第2スパイラル導体は、厚みおよび幅に関して、互いに異なっていてもよく、また、第1引出導体と第2引出導体は、厚みおよび幅に関して、互いに異なっていてもよい。この実施形態では、引出導体の幅=スパイラル導体の幅×巻数+線間ピッチ×(巻数−1)を満たす。
前記実施形態では、素体は、絶縁体と磁性体を有するが、素体は、絶縁体または磁性体の一方から構成されていてもよい。また、素体は、絶縁基板を有するが、絶縁基板を設けなくてもよい。
(製造方法)
次に、コモンモードチョークコイル1の製造方法の実施例を説明する。
極薄のガラスエポキシ基板の両面に全面銅めっきしたプリント基板を、エッチング処理することで基板(絶縁基板16)の両面にスパイラル導体(第1、第2スパイラル導体21,22)を形成する。さらに、この基板の両面に平板状のモールド樹脂シート(第1、第2絶縁層17,18の一部)を配置し、加熱、加圧することで、基板の両面をモールド加工する。
そして、モールド加工された基板の表面から、レーザードリルでモールドされたスパイラル導体の内周端に達するように穴を開けて開口部を形成する。さらに、穴開け加工済みのモールド体に、無電解銅プラス電解銅めっき加工を行い、スパイラル導体の内周端から開口部を充填してモールド樹脂の表面へ至る連続した導体部(柱状導体25)を形成する。
その後、全面めっきされたモールド体の表面に、例えばドライフィルムレジストを貼り、パターンニング加工を施し、塩化第2鉄でエッチング処理した上で、残ったドライフィルムレジストも剥離する。このようにして、スパイラル導体の内周端に接続する引出導体(第1、第2引出導体31,32)を形成する。
引出導体は、スパイラル導体の内周端と接続され、スパイラル導体の外周側に延伸する。引出導体の厚みは、(スパイラル導体の厚み)/(スパイラル導体の巻数)以下であり、引出導体の幅は、(スパイラル導体の幅)×(スパイラル導体の厚み)/(引出導体の厚み)以上である。この後、磁性シートを張り付ける前に、再度モールド樹脂シート(第1、第2絶縁層17,18の一部)が貼り付けられる。
最後に、扁平状の軟磁性金属粉末を樹脂材料中に分散させて軟磁性金属粉末の長径方向がシートの面内方向を向くように形成した異方性複合磁性シート(第1、第2磁性体11,12)を、モールド体の上面および下面に直接貼り合わせる。この磁性シートは、はんだリフローに対応できる耐熱性を持ち、片面に極薄の接着層が形成されている。この接着層も、はんだリフローに対応できる耐熱性を持つ。そして、磁性シートの四隅に、引出導体の絶縁体からの露出面に接続するように外部電極を設ける。
コモンモードチョークコイル1の形状の一実施例を説明する。絶縁基板の形状は、例えば、5mm×5mm以上20mm×20mm以下の矩形形状である。絶縁基板の厚さは、10μm以上100μm以下、好ましくは40μm以上70μm以下である。コモンモードチョークコイルの厚さは、300μm以上500μm以下、好ましくは350μm以上450μm以下である。
(第2実施形態)
図4は、コモンモードチョークコイルの第2実施形態を示すXZ断面の簡略図である。図5Aと図5Bは、コモンモードチョークコイルの異なるXY平面の簡略図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、端子導体を追加した構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図4と図5Aと図5Bに示すように、第2実施形態のコモンモードチョークコイル1Aは、第1実施形態のコモンモードチョークコイル1の構成に加えて、さらに、素体10内に異なるXY平面上に延在する第1端子導体61と第2端子導体62を有する。
第1端子導体61は、第1引出導体31と第2外部電極42の間に接続して設けられている。第1端子導体61は、柱状導体25を介して、第1引出導体31と接続している。第1端子導体61は、第1スパイラル導体21と同一平面上に配置されている。第1端子導体61は、第1スパイラル導体21の外周および絶縁基板16の端面に沿って配置された略三角形状である。第1端子導体61は、素体10における第2外部電極42側の角部に配置されている。第1端子導体61は、例えば、第1スパイラル導体21と同時に形成される。
第1端子導体61の一部は、Z方向からみて、第1引出導体31の一部と重なり、第1端子導体61と第1引出導体31の互いの重なり部分が、柱状導体25を介して、接続されている。また、第1端子導体61と第2外部電極42は、Z方向に沿ったYZ面において接触しており、XY面で接続されるよりも接触面積を大きくすることができる。
これにより、第1引出導体31は、第2外部電極42に直接に接続されずに第1端子導体61を介して接続されるので、実装時の基板撓みに対して外部電極付近での断線を低減できる。つまり、第1端子導体61と第2外部電極42は、YZ面において接触しているため、接触面積を大きくすることができて、第1端子導体61と第2外部電極42の接続強度が向上する。また、第1端子導体61と第1引出導体31の形状が違うため、撓み時の応力発生量が異なり、具体的に述べると、第1端子導体61は撓みにくいので応力も小さくなって、第1端子導体61と第1引出導体31の接続強度が向上する。
また、第1端子導体61は、第1スパイラル導体21と同一平面上に配置されているので、第1端子導体61を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を低減できる。第1端子導体61の厚みは、好ましくは、第1スパイラル導体21の厚みと同じであり、第1端子導体61を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を防止できる。なお、第1端子導体61の厚みを厚くして、第1端子導体61が第1引出導体31に直接に接続されてもよい。
同様に、第2端子導体62は、第2引出導体32と第4外部電極44の間に接続して設けられている。第2端子導体62は、柱状導体25を介して、第2引出導体32と接続している。第2端子導体62は、第2スパイラル導体22と同一平面上に配置されている。第2端子導体62は、第2スパイラル導体22の外周および絶縁基板16の端面に沿って配置された略三角形状である。第2端子導体62は、素体10における第4外部電極44側の角部に配置されている。第2端子導体62は、例えば、第2スパイラル導体22と同時に形成される。
第2端子導体62の一部は、Z方向からみて、第2引出導体32の一部と重なり、第2端子導体62と第2引出導体32の互いの重なり部分が、柱状導体25を介して、接続されている。また、第2端子導体62と第4外部電極44は、Z方向に沿ったYZ面において接触しており、XY面で接続されるよりも接触面積を大きくすることができる。
これにより、第2引出導体32は、第4外部電極44に直接に接続されずに第2端子導体62を介して接続されるので、実装時の基板撓みに対して外部電極付近での断線を低減できる。つまり、第2端子導体62と第4外部電極44は、YZ面において接触しているため、接触面積を大きくすることができて、第2端子導体62と第4外部電極44の接続強度が向上する。また、第2端子導体62と第2引出導体32の形状が違うため、撓み時の応力発生量が異なり、具体的に述べると、第2端子導体62は撓みにくいので応力も小さくなって、第2端子導体62と第2引出導体32の接続強度が向上する。
また、第2端子導体62は、第2スパイラル導体22と同一平面上に配置されているので、第2端子導体62を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を低減できる。第2端子導体62の厚みは、好ましくは、第2スパイラル導体22の厚みと同じであり、第2端子導体62を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を防止できる。なお、第2端子導体62の厚みを厚くして、第2端子導体62が第2引出導体32に直接に接続されてもよい。
また、コモンモードチョークコイル1Aは、第1実施形態のコモンモードチョークコイル1の第1延長導体51に代えて、第3端子導体63を有する。第3端子導体63は、第1スパイラル導体21と第1外部電極41の間に接続して設けられている。第3端子導体63は、第1スパイラル導体21と同一平面上に配置されている。第3端子導体63は、第1スパイラル導体21の外周および絶縁基板16の端面に沿って配置された略三角形状である。第3端子導体63は、素体10における第1外部電極41側の角部に配置されている。第3端子導体63は、例えば、第1スパイラル導体21と同時に形成される。第3端子導体63と第1外部電極41は、Z方向に沿ったYZ面において接触しており、XY面で接続されるよりも接触面積を大きくすることができる。
これにより、第3端子導体63と第1外部電極41との接続強度が高まり、また、第3端子導体63を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を低減できる。第3端子導体63の厚みは、好ましくは、第1スパイラル導体21の厚みと同じであり、第3端子導体63を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を防止できる。
同様に、コモンモードチョークコイル1Aは、第1実施形態のコモンモードチョークコイル1の第2延長導体52に代えて、第4端子導体64を有する。第4端子導体64は、第2スパイラル導体22と第3外部電極43の間に接続して設けられている。第4端子導体64は、第2スパイラル導体22と同一平面上に配置されている。第4端子導体64は、第2スパイラル導体22の外周および絶縁基板16の端面に沿って配置された略三角形状である。第4端子導体64は、素体10における第3外部電極43側の角部に配置されている。第4端子導体64は、例えば、第2スパイラル導体22と同時に形成される。第4端子導体64と第3外部電極43は、Z方向に沿ったYZ面において接触しており、XY面で接続されるよりも接触面積を大きくすることができる。
これにより、第4端子導体64と第3外部電極43との接続強度が高まり、また、第4端子導体64を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を低減できる。第4端子導体64の厚みは、好ましくは、第2スパイラル導体22の厚みと同じであり、第4端子導体64を設けてもコモンモードチョークコイル1Aの厚みの増加を防止できる。
前記実施形態では、第1端子導体および第2端子導体を設けているが、何れか一方のみを設けてもよい。また、第3端子導体および第4端子導体を設けているが、何れか一方のみを設けてもよく、または、両方とも設けなくてもよい。
(第3実施形態)
図6は、コモンモードチョークコイルの第3実施形態を示すXY断面の簡略図である。第3実施形態は、第2実施形態とは、端子導体の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第2実施形態と同じ構成であり、第2実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図6に示すように、第3実施形態のコモンモードチョークコイル1Bでは、第1端子導体61Aは、厚み方向に貫通するくり抜き部61aを有する。くり抜き部61aは、その長手方向が第1スパイラル導体21の中心を向くように配置されている。くり抜き部61aを設けることで、コモンモードチョークコイル1Bの屈曲性が一層向上する。特に、くり抜き部61aの長手方向に交差する方向の屈曲性が一層向上する。
くり抜き部61aは、複数設けられ、複数のくり抜き部61aは、平行に配列されている。くり抜き部61aの形状は、長方形であり、くり抜き部61aの長手方向は、X方向とY方向の間の方向(例えば、X方向を基準とした中心角度45°の方向)を向く。このため、くり抜き部61aの長手方向に交差する方向であるX方向およびY方向の何れの方向に対しても、屈曲性が一層向上する。
くり抜き部61aの形状は、長方形に限らず、楕円形や蛇行したS字形状でもよい。また、くり抜き部61aの長手方向は、第1スパイラル導体21の中心に向かう方向に交差する方向に向くようにしてもよい。これにより、より屈曲させたい方向を自由に変更できる。
第1端子導体61Aは、くり抜き部61aを設ける領域、および、第1引出導体31に柱状導体25を介して接続する領域を除いた領域に、切り欠き部61bを設けている。切り欠き部61bを設けることで、コモンモードチョークコイル1Bの屈曲性が一層向上する。
同様に、第2端子導体62は、くり抜き部を有し、第2端子導体62のくり抜き部は、その長手方向が第2スパイラル導体22の中心を向くように配置されている。これにより、コモンモードチョークコイル1Bの屈曲性が一層向上し、特に、くり抜き部の長手方向に交差する方向の屈曲性が一層向上する。また、第2端子導体62に、切り欠き部を設けてもよい。
前記実施形態では、第1端子導体および第2端子導体にくり抜き部を設けているが、何れか一方にくり抜き部を設けてもよい。また、第3、第4端子導体についても、くり抜き部や切り欠き部を設けてもよい。
(第4実施形態)
図7は、コモンモードチョークコイルの第4実施形態を示すXZ断面の簡略図である。第4実施形態は、第1実施形態とは、絶縁体の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図7に示すように、第4実施形態のコモンモードチョークコイル1Cでは、絶縁体15Aは、第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22の中心部を厚み方向に貫通するくり抜き部15aを有する。くり抜き部15aの形状は、例えば、第1スパイラル導体21および第2スパイラル導体22の内周面に沿った円形であるが、この形状に限定されず、楕円形や多角形であってもよい。くり抜き部15aは、例えば、ブラスト処理や金型による打ち抜き処理等で形成される。したがって、くり抜き部15aを設けることで、コモンモードチョークコイル1Cの屈曲性が一層向上する。
第1引出導体31および第2引出導体32は、上面視、絶縁体15Aのくり抜き部15aに重ならない。このように、第1引出導体31および第2引出導体32は、磁束が集中する内磁路に重ならないので、磁束を遮ることによる渦電流損を低減できる。また、屈曲する際に、大きく変形する部分であるくり抜き部15aと第1、第2引出導体31,32が重ならないので、屈曲による第1、第2引出導体31,32の損傷も低減できる。
第1磁性体11および第2磁性体12には、くり抜き部が形成されない。第1磁性体11および第2磁性体12は、絶縁体15Aのくり抜き部15aにおいて、対向している。第1磁性体11および第2磁性体12は、接触してもよく、または、第1磁性体11と第2磁性体12の間に、隙間を有していてもよい。
(第5実施形態)
図8は、コモンモードチョークコイルの第5実施形態を示す斜視図である。図9Aと図9Bは、図8の異なるXZ断面の簡略図である。第5実施形態は、第2実施形態とは、外部電極の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第2実施形態と同じ構成であり、第2実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図8と図9Aと図9Bに示すように、第5実施形態のコモンモードチョークコイル1Dでは、第1から第4外部電極41A〜44Aは、素体10の下面(底面)に形成されている。このように、第1から第4外部電極41A〜44Aを底面電極にすることで、実装した基板を屈曲させたときに、電極の側面のはんだフィレットから生じる引張又は圧縮応力が無くなる。したがって、フレキシブル性がより高いコモンモードチョークコイル1Dを実現できる。
第1端子導体61は、絶縁基板16を貫通し下方向に延在する柱状導体26を介して、第2外部電極42Aに接続される。同様に、第3端子導体63は、絶縁基板16を貫通し下方向に延在する柱状導体26を介して、第1外部電極41Aに接続される。
ここで、第1、第2外部電極41A,42Aおよび柱状導体26を形成する方法について説明する。素体10の底面からレーザードリルで第1、第3端子導体61,63に達するように穴を開けて開口部を形成する。その後、無電解銅プラス電解銅めっきにより、第1、第3端子導体61,63から開口部を充填して素体10の底面に至る連続した柱状導体26を形成する。その後、柱状導体26に接続するように第1、第2外部電極41A,42Aを設ける。
第2端子導体62は、下方向に延在する柱状導体26を介して、第4外部電極44Aに接続される。同様に、第4端子導体64は、下方向に延在する柱状導体26を介して、第3外部電極43Aに接続される。
ここで、第3、第4外部電極43A,44Aおよび柱状導体26を形成する方法について説明する。素体10の底面からレーザードリルで第2、第4端子導体62,64に達するように穴を開けて開口部を形成する。その後、無電解銅プラス電解銅めっきにより、第2、第4端子導体62,64から開口部を充填して、素体10の底面に至る連続した柱状導体26を形成する。その後、柱状導体26に接続するように第3、第4外部電極43A,44Aを設ける。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第1から第5実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、スパイラル導体や外部電極の数量を増加してもよい。
1,1A,1B,1C,1D コモンモードチョークコイル
10 素体
11 第1磁性体
12 第2磁性体
15,15A 絶縁体
15a くり抜き部
16 絶縁基板
17 第1絶縁層
18 第2絶縁層
21 第1スパイラル導体
21a 内周端
21b 外周端
22 第2スパイラル導体
22a 内周端
22b 外周端
25 柱状導体
26 柱状導体
31 第1引出導体
311 第1端部
312 第2端部
32 第2引出導体
321 第1端部
322 第2端部
41,41A 第1外部電極
42,42A 第2外部電極
43,43A 第3外部電極
44,44A 第4外部電極
51 第1延長導体
52 第2延長導体
61,61A 第1端子導体
61a くり抜き部
61b 切り欠き部
62 第2端子導体
63 第3端子導体
64 第4端子導体
W1 第1引出導体の幅
T1 第1引出導体の厚み
W2 第2引出導体の幅
T2 第2引出導体の厚み
w1 第1スパイラル導体の幅
t1 第1スパイラル導体の厚み
w2 第2スパイラル導体の幅
t2 第2スパイラル導体の厚み

Claims (7)

  1. 素体と、
    前記素体内に互いに対向して設けられ、それぞれ平面上に巻回されてなる第1スパイラル導体および第2スパイラル導体と、
    前記素体に設けられた第1外部電極、第2外部電極、第3外部電極および第4外部電極と、
    前記素体内に前記第1スパイラル導体に対して前記第2スパイラル導体と反対側に対向して設けられ、平面上に延在する第1引出導体と、
    前記素体内に前記第2スパイラル導体に対して前記第1スパイラル導体と反対側に対向して設けられ、平面上に延在する第2引出導体と
    を備え、
    前記第1スパイラル導体の外周端は、前記第1外部電極に電気的に接続され、前記第1引出導体の第1端部は、前記第1スパイラル導体の内周端に電気的に接続され、前記第1引出導体の第2端部は、前記第2外部電極に電気的に接続され、
    前記第2スパイラル導体の外周端は、前記第3外部電極に電気的に接続され、前記第2引出導体の第1端部は、前記第2スパイラル導体の内周端に電気的に接続され、前記第2引出導体の第2端部は、前記第4外部電極に電気的に接続され、
    前記第1引出導体の厚みは、(前記第1スパイラル導体の厚み)/(前記第1スパイラル導体の巻数)以下であり、前記第1引出導体の幅は、(前記第1スパイラル導体の幅)×(前記第1スパイラル導体の厚み)/(前記第1引出導体の厚み)以上であり、
    前記第2引出導体の厚みは、(前記第2スパイラル導体の厚み)/(前記第2スパイラル導体の巻数)以下であり、前記第2引出導体の幅は、(前記第2スパイラル導体の幅)×(前記第2スパイラル導体の厚み)/(前記第2引出導体の厚み)以上である、コモンモードチョークコイル。
  2. 前記素体内に前記第1引出導体と前記第2外部電極の間に接続して設けられ、平面上に延在する第1端子導体と、
    前記素体内に前記第2引出導体と前記第4外部電極の間に接続して設けられ、平面上に延在する第2端子導体と
    をさらに備え、
    前記第1端子導体は、前記第1スパイラル導体と同一平面上に配置され、前記第2端子導体は、前記第2スパイラル導体と同一平面上に配置されている、請求項1に記載のコモンモードチョークコイル。
  3. 前記第1端子導体の厚みは、前記第1スパイラル導体の厚みと同じであり、前記第2端子導体の厚みは、前記第2スパイラル導体の厚みと同じである、請求項2に記載のコモンモードチョークコイル。
  4. 前記第1端子導体および前記第2端子導体は、それぞれ、厚み方向に貫通するくり抜き部を有する、請求項2または3に記載のコモンモードチョークコイル。
  5. 前記第1端子導体の前記くり抜き部は、その長手方向が前記第1スパイラル導体の中心を向くように配置され、
    前記第2端子導体の前記くり抜き部は、その長手方向が前記第2スパイラル導体の中心を向くように配置されている、請求項4に記載のコモンモードチョークコイル。
  6. 前記素体は、
    前記第1スパイラル導体、前記第2スパイラル導体、前記第1引出導体および前記第2引出導体を覆う絶縁体と、
    前記絶縁体の厚み方向の両側を挟む第1磁性体および第2磁性体と
    を有し、
    前記絶縁体は、前記第1スパイラル導体および前記第2スパイラル導体の中心部を厚み方向に貫通するくり抜き部を有し、
    前記第1引出導体および前記第2引出導体は、上面視、前記絶縁体の前記くり抜き部に重ならない、請求項1から5の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  7. 前記素体は、前記第1スパイラル導体と前記第2スパイラル導体の間に、ガラスクロスを含む絶縁基板を有する、請求項1から6の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
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