JP3472329B2 - チップ型トランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明はチップ型トランスに関
し、特にたとえば、１８０°位相分配器，バルントラン
ス，反転器などとして使用されるチップ型トランスに関
する。 【０００２】 【従来の技術】図５は従来のトランスの一例としての１
８０°位相分配器を示す図解図である。この１８０度位
相分配器１は、トロイダルコア２に３つの巻線３ａ，３
ｂ，３ｃを巻くことによって形成されている。これらの
巻線３ａ，３ｂ，３ｃは、１まとめにして同時に巻回さ
れる。また、図６に示すように、８字状のコア４に巻線
３ａ，３ｂ，３ｃを巻いた１８０°位相分配器もある。
これらの１８０°位相分配器１では、巻線３ａ，３ｂ，
３ｃの一端をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとし、他端をＡ’，
Ｂ’，Ｃ’とすると、図７に示すように、巻線３ｂの他
端Ｂ’と巻線３ｃの一端Ｃとが接続される。 【０００３】この１８０°位相分配器１では、巻線３ａ
に信号を入力すると、巻線３ｂの一端Ｂと巻線３ｂ，３
ｃの接続点との間に信号が出力され、巻線３ｃの他端
Ｃ’と巻線３ｂ，３ｃの接続点との間に信号が出力され
る。これらの２つの出力信号は、巻線３ａへの入力信号
とほぼ同じ電圧で、かつ互いに１８０°異なる位相を有
している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトランスでは、３つの巻線を均一に巻かない
と、高周波におけるインダクタンスにばらつきが生じ、
平衡出力のバランスがくずれる。また、ＵＨＦ帯以上の
高周波では、その波長をλとすると、巻線長をλ／４以
下の短い長さにする必要がある。たとえば、１０ＧＨｚ
の周波数を使用する場合、巻線長は約７．２ｍｍとな
る。ところが、コアに巻線を形成するトランスでは、あ
まり線路長を短くすることができず、形状的に限界があ
る。 【０００５】また、これらのトランスでは、トロイダル
コアや８字状のコアが使用されているが、このようなコ
アを用いると小型化に限界がある。さらに、このような
トランスをプリント基板などに実装する際、自動実装す
るためにはトランスをたとえばプラスチック製のベース
などに固定する必要がある。このようなベースを使用す
ると、トランスの形状がさらに大きくなり、小型化の妨
げとなる。しかも、このようなトランスでは、コアに巻
線を巻いたり、ベースを取り付けるなど、製造が煩雑と
なって、コストが大きくなる。 【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、高
周波においても特性のばらつきが少なく、小型で、安価
に製造でき、かつ自動実装が可能なチップ型トランスを
提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、ポリイミド
樹脂で形成された複数の絶縁体シートと、異なる絶縁体
シート上において実質的に同じ長さとなるリング状部を
有するように形成される第１のパターン電極、第２のパ
ターン電極および第３のパターン電極と、複数の絶縁体
シートを挟むようにして配置される２つの磁性体基板を
含み、第１のパターン電極、第２のパターン電極および
第３のパターン電極はそれぞれ１枚の前記絶縁体シート
上に形成され、第１のパターン電極、第２のパターン電
極および第３のパターン電極がこの順に配置されるとと
もに、第１のパターン電極と第３のパターン電極の両端
が同じ端面に引き出されるように絶縁体シートが積層さ
れ、信号が入力される第２のパターン電極のリング状部
と信号が出力される第１のパターン電極のリング状部と
が重なり、かつ信号が入力される第２のパターン電極の
リング状部と信号が出力される第３のパターン電極のリ
ング状部とが重なるように形成され、第１のパターン電
極の一端と第３のパターン電極の一端とが接続され、こ
の接続点からみて第１のパターン電極のリング状部と第
３のパターン電極のリング状部の巻回方向が逆方向とな
るように形成された、チップ型トランスである。 【０００８】 【作用】パターン電極が形成された絶縁体シートを積層
することにより、リング状の第１、第２および第３のパ
ターン電極のリング状部が重ねられる。したがって、中
央部に配置された第２のパターン電極に信号を入力する
と、それによって発生した磁束が両側に配置された第１
のパターン電極および第３のパターン電極と鎖交する。
このとき、第１、第２および第３のパターン電極のリン
グ状部を実質的に同じ長さとすることにより、インダク
タンスのばらつきが少なくなる。また、絶縁体シートと
磁性体基板とを積層することにより、チップ形状のトラ
ンスが形成される。そして、第１および第３のパターン
電極の接続点からみて、これらのパターン電極のリング
状部の巻回方向が逆方向となるように巻回されることに
より、出力側に平衡回路が形成される。 【０００９】 【発明の効果】この発明によれば、絶縁体シート上にリ
ング状のパターン電極が形成されるため、パターン電極
の形状を正確に形成することができる。そして、３つの
パターン電極を実質的に同じ長さにして重ねることによ
り、インダクタンスのばらつきが少なく、バランスのと
れた出力を得ることができる。また、絶縁体シート上に
パターン電極を形成するため、その線路長を自由に調整
することができ、高周波で用いるチップ型トランスを得
ることができる。このチップ型トランスの出力側には平
衡回路が得られるため、第２のパターン電極に不平衡信
号を入力して、第１および第３のパターン電極から平衡
信号を得ることができる。さらに、別部品としてのコア
と巻線とを使用する必要がなく、素子の小型化を図るこ
とができる。しかも、絶縁体シートと磁性体基板とを積
層することによって形成されるため、コアに巻線を形成
した従来のトランスに比べて、製造が簡単である。した
がって、従来のトランスに比べて、コストダウンを図る
ことができる。また、素子がチップ状であるため、自動
実装を行なうことができる。 【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。 【００１１】 【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
る。チップ型トランス１０は、本体１２を含む。本体１
２は、図２に示すように、第１の磁性体基板１４を含
む。第１の磁性体基板１４としては、たとえばアルミナ
基板やフェライト基板などが用いられる。第１の磁性体
基板１４上には、第１の絶縁体シート１６が積層され
る。第１の絶縁体シート１６上には、第１のパターン電
極１８が形成される。第１のパターン電極１８はリング
状に形成され、その一端１８ａおよび他端１８ｂが第１
の絶縁体シート１６の一方の端部に引き出される。な
お、この発明における前記磁性体基板や絶縁体シートな
る語は、その機能上の表現として用いられており、それ
らの強度や硬軟性を特定するものではない。以下、同様
である。 【００１２】第１のパターン電極１８上には、第２の絶
縁体シート２０が積層される。第２の絶縁体シート２０
上には、第２のパターン電極２２が形成される。第２の
パターン電極２２はリング状に形成され、その一端２２
ａおよび他端２２ｂが第２の絶縁体シート２０の端部に
引き出される。この第２のパターン電極２２の両端２２
ａ，２２ｂは、第１のパターン電極１８の両端１８ａ，
１８ｂが引き出された端部と逆の端部に引き出される。
また、第２のパターン電極２２のリング状部は、第１の
パターン電極１８のリング状部と重なるように形成され
る。 【００１３】第２のパターン電極２２上には、第３の絶
縁体シート２４が積層される。第３の絶縁体シート２４
上には、第３のパターン電極２６が形成される。第３の
パターン電極２６はリング状に形成され、その一端２６
ａおよび他端２６ｂが第３の絶縁体シート２４の端部に
引き出される。第３のパターン電極２６の両端２６ａ，
２６ｂは、第１のパターン電極１８の両端１８ａ，１８
ｂが引き出された端部と同じ側の端部に引き出される。
このとき、第３のパターン電極２６の一端２６ａは、第
１のパターン電極１８の他端１８ｂと重なるように引き
出される。また、第３のパターン電極２６のリング状部
は、第１のパターン電極１８および第２のパターン電極
２２のリング状部と重なるように形成される。 【００１４】第３のパターン電極２６上には、第４の絶
縁体シート２８が積層される。これらの第１の絶縁体シ
ート１６，第２の絶縁体シート２０，第３の絶縁体シー
ト２４および第４の絶縁体シート２８の材料としては、
たとえばポリイミド樹脂などが用いられる。さらに、第
４の絶縁体シート２８上には、第２の磁性体基板３０が
積層される。第２の磁性体基板３０としては、たとえば
アルミナ基板やフェライト基板などが用いられる。これ
らの第１の磁性体基板１４，第１の絶縁体シート１６，
第２の絶縁体シート２０，第３の絶縁体シート２４，第
４の絶縁体シート２８および第２の磁性体基板３０を積
層し、一体化することによって、本体１２が形成され
る。したがって、本体１２の内部では、図３に示すよう
に、３つのパターン電極１８，２２，２６のリング状部
が、絶縁体シートを挟んで重なりあっている。この場
合、各磁性体基板や絶縁体シートを積層一体化するに
は、接着剤を介在させたり、熱溶着させたりすればよ
く、その方法は任意である。 【００１５】本体１２の側面には、外部電極３２ａ，３
２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅが形成される。外部
電極３２ａは、第１のパターン電極１８の一端１８ａに
接続される。外部電極３２ｂは、第１のパターン電極１
８の他端１８ｂと第３のパターン電極２６の一端２６ａ
に接続される。したがって、第１のパターン電極１８と
第３のパターン電極２６とが、外部電極３２ｂによって
接続される。なお、第１のパターン電極１８の他端１８
ｂ上に重ねられる絶縁体シート２０および２４を切り欠
いて、第１のパターン電極１８の他端１８ｂと第３のパ
ターン電極２６の一端２６ａを直接重ねて接続してもよ
い。外部電極３２ｃは、第３のパターン電極２６の他端
２６ｂに接続される。外部電極３２ｄは、第２のパター
ン電極２２の一端２２ａに接続される。また、外部電極
３２ｅは、第２のパターン電極２２の他端２２ｂに接続
される。 【００１６】このチップ型トランス１０では、第２のパ
ターン電極２２が信号を入力するために用いられ、第１
のパターン電極１８および第３のパターン電極２６が信
号を出力するために用いられる。したがって、このチッ
プ型トランス１０は、図４に示すような等価回路を有す
る。図４からわかるように、外部電極３２ｄ，３２ｅ間
に信号を入力すると、第２のパターン電極２２によって
磁束が発生する。この磁束が、第１のパターン電極１８
および第３のパターン電極２６と鎖交し、外部電極３２
ａ，３２ｂ間および外部電極３２ｂ，３２ｃ間に、信号
が出力される。これらの出力信号は、第２のパターン電
極２２に入力された信号とほぼ同じ電圧である。そし
て、２つの出力信号は、互いに逆の位相を有している。
したがって、このチップ型トランス１０を１８０°位相
分配器として使用することができる。 【００１７】このチップ型トランス１０では、絶縁体シ
ート上にパターン電極が形成されているため、パターン
電極の形状および線路長を自由に調整することができ
る。したがって、３つのパターン電極１８，２２，２６
のインダクタンス値をほぼ同じにすることができる。さ
らに、このような構造のチップ型トランス１０では、第
２のパターン電極２２と第１のパターン電極１８との結
合係数および第２のパターン電極２２と第３のパターン
電極２６との結合係数がほぼ同じとなる。これらのこと
から、２つの出力信号のバランスをとることができる。 【００１８】また、パターン電極１８，２２，２６の線
路長を自由に調整することができるため、線路長を短く
して微小インダクタンスとすることにより、高周波で使
用できるチップ型トランスを得ることができる。また、
リング状パターンを蛇行させ、線路長を変えずにパター
ン面積を小さくすることにより、小型のチップ型トラン
スを得ることができる。さらに、チップ型トランス１０
は磁性体基板１４，３０および絶縁体シート１６，２
０，２４，２８を積層することによって作製されるた
め、小型のチップ部品とすることができる。したがっ
て、チップ型トランス１０をプリント基板などに表面実
装することができ、また自動実装することができる。さ
らに、コアに巻線を形成したトランスに比べて製造が容
易であり、コストダウンを図ることができる。 【００１９】なお、このチップ型トランス１０の外部電
極３２ａと外部電極３２ｃとの間の出力信号を利用すれ
ば、平衡信号を得ることができる。したがって、このチ
ップ型トランス１０は、不平衡信号を入力して平衡信号
を出力させるバルントランスとしても使用することがで
きる。さらに、パターン電極を２つにして、反転器とし
て使用することもできる。この場合、一方のパターン電
極に不平衡信号が入力され、他方のパターン電極から１
８０°位相が反転した不平衡信号を得ることができる。 【００２０】なお、絶縁体シートの材料としては、絶縁
体セラミックを使用してもよい。絶縁体セラミックとし
ては、誘電体セラミックや磁性体セラミックなどがある
が、磁性体セラミックの場合、透磁率の小さいものが好
ましい。なぜなら、透磁率が大きいと、パターン電極に
発生した磁束がそのパターン電極の周囲にのみ偏在し
て、他のパターン電極と鎖交しないことがあるためであ
る。また、絶縁体シートとしてセラミックを用いる場合
には、磁性体基板と一体焼成して積層体を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。 【図２】図１に示すチップ型トランスの本体を示す分解
斜視図である。 【図３】図２に示す本体の断面図である。 【図４】図１に示すチップ型トランスの等価回路図であ
る。 【図５】従来のトランスの一例を示す図解図である。 【図６】従来のトランスの他の例を示す図解図である。 【図７】図６および図７に示す従来のトランスの接続を
示す回路図である。 【符号の説明】 １０ チップ型トランス １２ 本体 １４ 第１の磁性体基板 １６ 第１の絶縁体シート １８ 第１のパターン電極 ２０ 第２の絶縁体シート ２２ 第２のパターン電極 ２４ 第３の絶縁体シート ２６ 第３のパターン電極 ２８ 第４の絶縁体シート ３０ 第２の磁性体基板

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポリイミド樹脂で形成された複数の絶縁
   体シート、 異なる前記絶縁体シート上において実質的に同じ長さと
   なるリング状部を有するように形成される第１のパター
   ン電極、第２のパターン電極および第３のパターン電
   極、および複数の前記絶縁体シートを挟むようにして配
   置される２つの磁性体基板を含み、 前記第１のパターン電極、前記第２のパターン電極およ
   び前記第３のパターン電極はそれぞれ１枚の前記絶縁体
   シート上に形成され、 前記第１のパターン電極、前記第２のパターン電極およ
   び前記第３のパターン電極がこの順に配置されるととも
   に、前記第１のパターン電極と前記第３のパターン電極
   の両端が同じ端面に引き出されるように前記絶縁体シー
   トが積層され、 信号が入力される前記第２のパターン電極のリング状部
   と信号が出力される前記第１のパターン電極のリング状
   部とが重なり、かつ信号が入力される前記第２のパター
   ン電極のリング状部と信号が出力される前記第３のパタ
   ーン電極のリング状部とが重なるように形成され、 前記第１のパターン電極の一端と前記第３のパターン電
   極の一端とが接続され、この接続点からみて前記第１の
   パターン電極のリング状部と前記第３のパターン電極の
   リング状部の巻回方向が逆方向となるように形成され
   た、チップ型トランス。