JP4583017B2

JP4583017B2 - フェライトコアとこれを用いたコモンモードノイズフィルター

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Publication number: JP4583017B2
Application number: JP2003368012A
Authority: JP
Inventors: 純一渡り
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2023-10-28
Also published as: JP2005136009A

Description

本発明は、高周波信号を扱う各種電子機器のコモンモードノイズ対策に適合するフェライトコア、および差動伝送回路等に用いるコモンモードノイズフィルターに関する。

従来、電源ラインの不要輻射対策、高周波信号のコモンモードノイズ対策にコモンモードノイズフィルターが利用されている。

このコモンモードノイズフィルターは、図９に示すように、巻芯部５の両端に鍔部１と、該鍔部１に連続する複数の脚部２とを備えてなり、脚部２の底面側の端部に電極４を形成してフェライトコア６を得、該フェライトコア６の巻芯部５にバイファイラ巻等により複数の導線７を数ターンから数十ターン巻回して、さらに導線７の巻き始めの先端と巻終わりの端末を脚部２の底面側の電極４に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。

このようなコモンモードノイズフィルターは、２本の導線７に同相電流が流れる場合は、磁束は足し合わされインピーダンスが大きくなる。逆に、２本の導線７に逆相電流が流れる場合は、磁束は打ち消されインピーダンスはほとんど発生しない。このように、コモンモードノイズフィルターは、同相電流が流れにくく、逆相電流は流れやすいというフィルター機能を持つ電子部品である。

また、このコモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、部品に対する小型、軽量化の要求がある。その要求にしたがい、コモンモードノイズフィルターのサイズも、実装時の面積である略四角形のサイズが、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍである３２１６、縦２．５ｍｍ、横２．０ｍｍである２５２０、同様に２０１２、１６０８、１２１０と小型化にシフトしてきている。

特許文献１では、図９に示すように、フェライトコア６における各脚部２のすべての稜線部に曲面体を形成することが提案されている。

脚部２の全ての稜線部に曲率半径０．２ｍｍ程度の曲面体を形成したことにより、稜線部による導線７の短絡および耐圧劣化といった問題を防止できるとされている。また、脚部２の巻芯部５側に、傾斜面を形成することにより、巻芯部５に巻回されたバイファイラ巻きの導線７の電極４への接続をより緩やかな角度で行うことが可能となり、これにより、より信頼性の高いコモンモードノイズフィルターとすることが示されている。

次に、特許文献２では、図１０に示すように、脚部２に傾斜面を形成することが提案されている。

巻芯部５の軸Ｘの方向に平行な垂直面に対して９０°未満の角度を持たせるとともに、巻芯部５の軸Ｘ方向に対して９０°を越える角度を持たせることにより導線７の間に必要な間隔を持たせることができ、接続される脚部２の電極４が隣接する脚部２の電極４に接触し短絡や耐圧の劣化等を確実に防止できるとされている。

また、その傾斜面に沿って導線７を取り付ける場合、導線７の曲折角度を緩やかな角度で行うことが可能となり導線７の断線を防止することができ、より信頼性の高いコモンモードノイズフィルターとすることが示されている。
特開２００２−３２９６１８号公報特許第３１６８９７２号

コモンモードノイズフィルターが使われる情報通信機器分野では、機器の小型化に伴い、部品の小型、軽量化の要求があり、巻線型コモンモードノイズフィルターでも、実装時の略四角形のサイズが、縦３．２ｍｍ横１．６ｍｍのサイズから、同様に縦２．５ｍｍ横２．０ｍｍ、縦２．０ｍｍ横１．２ｍｍ、縦１．６ｍｍ横０．８ｍｍ、もしくは、縦１．２ｍｍ横１．０ｍｍと小型化にシフトしてきている。

ここで、特許文献１に示すようなフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターでは、部品サイズの小型化が進むにつれて脚部２の大きさも小さくなることから実装時の接着面積が小さくなり密着強度が得にくくなるという問題を有している。

また、特許文献２に示すようなフェライトコアを用いたコモンモードノイズフィルターでは、脚部２に傾斜面を設けることで脚部２の底面の面積が更に小さくなり実装時の密着強度が更に弱くなるという問題を有している。

本発明は、上記問題点を解決するものであり、導線が隣接する脚部電極に接触して短絡を生じたり、耐圧の劣化や絶縁不良を起こしたりすることなく、また実装時の密着性を上げるため脚部２の面積を大きく取ったフェライトコアとこれを用いたコモンモードノイズフィルターを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、巻芯部と、前記巻芯部の軸方向に沿った第１方向における一方端側に設けられた、前記第１方向と直交する第２方向に沿って配置された複数の第１脚部と、前記巻芯部の前記第１方向における他方端側に設けられた、前記第２
方向に沿って配置された複数の第２脚部と、を有するフェライトコアであって、前記第２方向の両端に位置する前記第１脚部は、前記第２方向に沿った一方端部に位置する前記第１脚部の方が、前記第２方向に沿った他方端部に位置する前記第１脚部に比べて、前記第１方向に沿った長さが長く、前記第２方向の両端に位置する前記第２脚部は、前記第２方向に沿った前記一方端部に位置する前記第２脚部の方が、前記第２方向に沿った前記他方端部に位置する前記第２脚部に比べて、前記第１方向に沿った長さが短いことを特徴とするフェライトコアを提供する。

なお、前記第１方向および前記第２方向の双方に平行な平面による、複数の前記脚部の断面積はいずれも、前記巻芯部側から前記底面側に向かって略一定であってもよい。

また、前記巻芯部の前記第１方向にかかる両端部に、前記巻芯部の軸芯位置から前記脚部の底面に向かう方向と反対の側に突出した鍔部が設けられていてもよい。

また、上述のフェライトコアに導線を巻回してなるコモンモードノイズフィルターも、併せて提供する。

本発明のフェライトコアによれば、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、第１鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に短くなるとともに、第２鍔部の各脚部における上記巻芯部の軸方向に平行な最大長さが他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に短くなることで、導線との間に所定の間隔が生まれ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。

さらに、全ての脚部の断面が巻芯部側から底面側に向かって一定であり、脚部の底面における長軸と短軸の比であるアスペクト比が１より大きく、且つ全ての脚部の底面積が実質的に等しく、第１鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が一方側面の脚部から他方側面の脚部に向かって段階的に小さくなるとともに、第２鍔部の各脚部の長軸と上記巻芯部の軸とが成す角度が他方側面の脚部から一方側面の脚部に向かって段階的に小さくなることにより、導線との間に所定の間隔が生まれ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度がさらに安定する。

さらにまた、第１鍔部および第２鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸と他方側面側に形成された脚部の長軸との成す角度が約９０°に設定することで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。

また、第１鍔部および第２鍔部のそれぞれの脚部のうち、一方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して垂直、且つ他方側面側に形成された脚部の長軸が巻芯部の軸に対して平行にすることで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができるとともに、実装時の接着強度が安定する。

また、脚部の配置において無駄なスペースを無くすことができ小型化に対応できる。

さらに、上記第１鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きく、且つ上記第２鍔部に形成された脚部のうち少なくとも両方の側面側の脚部間の距離が巻芯部の幅と同じか、それより大きいことから、導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができる。

さらにまた、脚部のうち内側の脚部が両側面側の脚部に比し、小さくすることで導線と脚部との間に間隔を設けることができ導線と脚部の電極が接触して短絡を生じたり、導線と脚部が接触して起こる耐圧劣化の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明のフェライトコアの一実施形態を示す底面側を上方にした状態を示す図であり、図１（ａ）は本発明のフェライトコアに導線を巻回してなるコモンモードノイズフィルターであり、同図（ｂ）は本発明のフェライトコアを示す斜視図である。

このフェライトコア６を構成するフェライト磁器は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトなどの磁性材料等から成り、巻芯部５と、該巻芯部５の両端にはそれぞれ鍔部１と、該鍔部１に連続する複数の脚部２ａ〜２ｃとからなる第１鍔部３、鍔部１１と、該鍔部１１に連続する複数の脚部１２ａ〜１２ｃとからなる第２鍔部１３とを有し、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面側の端部には電極４が形成されている。

例えば、２５２０サイズと言われるフェライトコア６は、短辺寸法Ｂが２．０ｍｍとなるため、第1鍔部３、第２鍔部１３に形成された脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの間隔は破壊強度と厚膜印刷時に使用する高粘度のペーストの短絡防止を考慮し約０．４ｍｍと非常に小さくなっている。

そして、図１（ａ）に示すようにフェライトコア６の巻芯部５に導線７を巻回し、その両端を各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの電極４に接続することでコモンモードノイズフィルターを構成する。

ここで、本発明のフェライトコアの第１の実施形態について説明する。

本発明のフェライトコア６は、図１に示すように各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの断面が巻芯部５側から底面側に向かって一定であり、底面の面積を減少させることなく形成することが重要で、このことから実装時の接着面積の減少をなくし密着強度の安定化が図れる。

なお、上記脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの断面とは脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面と平行な面における断面のことである。

また、第１鍔部３の各脚部２ａ〜２ｃにおける巻芯部５の軸Ｘ方向に平行な最大長さＡ１〜Ａ３が一方側面の脚部２ｃから他方側面の脚部２ａに向かって段階的に短くなる、即ちＡ１＜Ａ２＜Ａ３であるとともに、第２鍔部１３の各脚部１２ａ〜１２ｃにおける上記巻芯部５の軸Ｘ方向に平行な最大長さＡ４〜Ａ６が他方側面の脚部１２ａから一方側面の脚部１２ｃに向かって段階的に短くなる、即ちＡ４＞Ａ５＞Ａ６であることが重要である。

これによって、フェライトコア６の巻芯部５に導線７を巻回してコモンモードノイズフィルターを形成した場合、巻芯部５の導線７から各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃへ配線する際に障害になることなく導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの間に所定の間隔が生まれ導線７と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃに形成された電極４が接触して起こる短絡を防止し、導線７と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃが接触して発生する耐圧劣化の発生を防止することができる。

また、図２に示すように第１鍔部３、第２鍔部１３の有する脚部がそれぞれ２つである場合も同様に、各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの断面が巻芯部５側から底面側に向かって一定であり、第１鍔部３の各脚部２ａ、２ｃにおける巻芯部５の軸Ｘ方向に平行な最大長さＡ１、Ａ３が一方側面の脚部２ｃから他方側面の脚部２ａに向かって段階的に短くなるとともに、第２鍔部１３の各脚部１２ａ、１２ｃにおける上記巻芯部５の軸Ｘ方向に平行な最大長さＡ４、Ａ６が他方側面の脚部１２ａから一方側面の脚部１２ｃに向かって段階的に短くなることが重要である。

これによって、このフェライトコア６の巻芯部５に導線７を巻回してコモンモードノイズフィルターを形成した場合、巻芯部５の導線７から各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃへ配線する際に障害になることなく導線７と各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの間に所定の間隔が生まれ導線７と脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの電極４が接触して起こる短絡を防止し、且つ導線７と脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃが接触して発生する耐圧劣化の発生を防止することができる。

また、上記巻芯部５の軸Ｘ方向に平行な最大長さＡ１〜Ａ６を規定することで、巻芯部５の軸Ｘの方向に巻回された導線７が各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃに配線される際、導線７が分配されるポイントから放射状に各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃへ向かう。つまり、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの巻芯部５の軸方向Ｘに平行となる寸法を変えることで放射角を広げることができる。

さらに、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの最大長さＡ１〜Ａ６は、Ａ１、Ａ４を１とした場合、Ａ２、Ａ５はその３／４以下とすることが好ましく、また、そのＡ２、Ａ５を１とした場合、Ａ３、Ａ６をその３／４以下とすることが好ましく、より確実に巻芯部５の導線７から各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃへ配線する際に導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの間に所定の間隔が生まれ、導線７と電極４が接触して起こる短絡を防止し、耐圧劣化の発生を防止することができる。これについては、図２のように、それぞれの鍔部３、１３の脚部２、１２が２つの場合も同様である。

次いで、本発明のフェライトコアの第２の実施形態について図３〜図５を用いて説明する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、全ての脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの断面が巻芯部５側から底面側に向かって一定であり、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面における長軸Ｃと短軸Ｄの比であるアスペクト比が１より大きく、且つ全ての脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面積が実質的に等しい場合、第１鍔部３の各脚部２ａ〜２ｃの長軸Ｃと上記巻芯部５の軸Ｘ方向とが成す角度θが一方側面の脚部２ｃから他方側面の脚部２ａに向かって段階的に小さくなるとともに、第２鍔部１３の各脚部１２ａ〜１２ｃの長軸Ｄと上記巻芯部５の軸Ｘとが成す角度θ’が他方側面の脚部１２ａから一方側面の脚部１２ｃに向かって段階的に小さくなることを特徴とする。

このようにアスペクト比が１より大きい形状、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すような楕円形状や長方形状の脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃを有する場合、その脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの向きを段階的に変えることで巻芯部５側への脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの突出量を調整でき、導線７と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの間隔を自由に設計できる。

また、第１の実施形態と同じ効果が得られ、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面積がほぼ等しい大きさとなっていることから実装時の接着強度がさらに安定化することができる。

特に、楕円形状になると角がないことから、万が一導線７と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとが接触したとしても耐圧劣化が発生しにくいと言う利点がある。

なお、長軸Ｃとは、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面の重心を通り、外周を結ぶ最長の軸であり、短軸Ｄとは重心を通り長軸Ｃに直交する軸である。

また、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面積が実質的に等しいとは、各脚部の底面積のバラツキが±１０％の範囲内であることを示す。

また、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃと軸Ｘがなす角度θは、隣接する脚部間で電極４を形成した後その電極４同士の接触による短絡が発生しない範囲で決めることが望ましい。

さらに、小型化に関しては導線７と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの間隔を最小限に抑えた設計にすることが望ましい。

またさらに、この場合、図４に示すように第１鍔部３および第２鍔部１３のそれぞれの脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃのうち、一方側面側に形成された脚部２ｃ、１２ｃの長軸Ｃと他方側面側に形成された脚部２ａ、１２ａの長軸Ｃとの成す角度が約９０°であることが好ましい。

これは、他方側面側に形成された脚部２ａ、一方側面側に形成された脚部１２ｃを軸Ｘに各他方側面側に形成された脚部２ｃ、一方側面側に形成された脚部１２ａを内側方向に向け回転移動させることにより導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの間隔が大きく取れるようになり導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの電極４との接触による短絡、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの接触による耐圧劣化の発生を防止し更なる安全性が得られる。

また、図５に示すように第１鍔部３の脚部２ａ、２ｃ、第２鍔部１３の脚部１２ａ、１２ｃのうち、一方側面側に形成された脚部２ａ、１２ｃの長軸Ｃが巻芯部５の軸Ｘに対して垂直、且つ他方側面側に形成された脚部２ｃ、１２ａの長軸Ｃが巻芯部５の軸に対して平行にすることがより好ましい。

これによって、上述と同じ効果の他、さらに脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの底面形状において長軸Ｃの寸法と、短軸Ｄの寸法との寸法比を大きくすることで、図５（ａ）に示すように導線７を巻回した場合、導線７と各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃとの間隔が大きく取れるようになりさらに安全性が高くなる。

なお、図５では第1鍔部３、第２鍔部１３の脚部２、１２をそれぞれ２つとしたが、３つ以上の場合も同様に、各鍔部３、１３の一方側面側に形成された脚部、他方側面側に形成された脚部と巻芯部５の軸Ｘとの角度を特定することで同様の効果を得ることができる。

次いで、本発明のフェライトコアの第３の実施形態について図６、図７を用いて説明する。

図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第１鍔部３に形成された両方の側面側の脚部２ａ、２ｃ間の距離Ｅが巻芯部５の幅Ｆと同じか、それより大きく、且つ上記第２鍔部１３に形成された両方の側面側の脚部１２ａ、１２ｃ間の距離Ｅ’が巻芯部５の幅Ｆと同じか、それより大きいことを特徴とする。

これによって、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように導線７を巻回したコモンモードノイズフィルターにおいて、少なくとも両方の側面側の脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃが巻芯部５に巻かれた導線７から各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃへ配線する際に障害になることなく導線７と脚部の電極４が接触して起こる短絡を防止すると共に導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの接触から発生する耐圧劣化を防止することができる。

また、図６に示すように、巻芯部５との境界における距離Ｅが巻芯部５の幅Ｆと同じ場合、金型の構造がきわめて簡素化されるため金型製造コストを抑えることができる。

さらに、図７に示すように、巻芯部５との境界における距離Ｅが巻芯部５の幅Ｆより大きい場合は、巻芯部５との境界における距離Ｅが巻芯部５の幅Ｆと同じ場合に比べさらに導線７と脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃとの間隔が広がり導線７と脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃとが接触して発生する耐圧劣化の防止効果が大きくなる。

またさらに、巻芯部５との境界における距離Ｅが巻芯部５の幅Ｆより大きい場合の差寸設定としては、最低限導線７の線径以上取ることが好ましい。

なお、脚部２ａ、２ｃ間の距離Ｅとは、巻芯部５の軸Ｘに垂直で、巻芯部５との境界における距離を示すものであり、第２鍔部１３に形成された両方の側面側の脚部１２ａ、１２ｃ間の距離Ｅ’が巻芯部５の軸Ｘに垂直で、巻芯部５との境界における距離を示し、脚部２、１２が底面に向かって先細り形状となっている場合等においても巻芯部５と連続する位置における距離を示すものである。また、巻芯部５の幅Ｆとは、巻芯部５の中心の幅であるが、図５に示すように脚部間の距離Ｅ、Ｅ’と巻芯部の幅Ｆが同じ場合には脚部間の距離Ｅ、Ｅ’をとった位置と同じ箇所を巻芯部５の幅Ｆとする
このように、各脚部各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃと巻芯部５との境界における幅Ｅを規定するのは、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの断面積が底面側に向かって小さくなるような場合、即ち先細り形状の場合においても巻芯部５に巻回された導線７の妨げとならないためである。

さらに、図６、７では第１鍔部３、第２鍔部１３のそれぞれの脚部が２つづつ備えられた場合で説明したが、第１鍔部３、第２鍔部１３にそれぞれ脚部が３つ以上備えられた場合には両側面側の脚部の巻芯部５との境界における距離Ｅとなる。

また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１鍔部３、第２鍔部１３にそれぞれ脚部が３つ以上備えられた場合、各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃのうち内側の脚部２ｂ、１２ｂが両側面側の脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃに比し、小さくすることを特徴とする。

これによって、図８（ａ）に示すように導線７を巻回したコモンモードノイズフィルターにおいて、両側面側の脚部２ａ、２ｃ、脚部１２ａ、１２ｃを大きく取っていることから実装時の接着面積を大きく取れることから密着強度の安定化が図れるとともに、内側の脚部２ｂ、１２ｂが両側面側の脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃに比べ小さいことから導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの接触から発生する耐圧劣化を防止することができる。

また、脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの軸Ｘ方向の長さを１とした場合、脚部２ｂ、１２ｂは、その軸Ｘ方向の長さを３／４以下にすることが好ましく、導線７と各脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとの接触をより確実に防止し、耐圧劣化を防止することができる。

なお、上述の第１〜第３の実施形態では、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの断面が巻芯部５側から底面側に向かって一定であることから、金型については、分割タイプを使用することになるが、このことにより同じ金型でありながら脚部２、１２の高さを自由に変えることができるため、導線７の線径変更による脚部２、１２の高さの調整が簡単に行うことができる。

また、さらなる低背化の要求が発生しても金型を作り替えるもしくは、修正加工することなく対応することができ金型コストの削減が行える。

次に、本発明のフェライトコア６の製造方法を説明する。

例えば、図１に示すようなフェライトコア６を作製する場合、先ず、フェライト磁器の原料となるＮｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトなどの粉末に所定のバインダーを加えスプレードライなどにより、粉末成形に適した顆粒に造粒して原料粉末を得る。

特に、使用周波数や表面抵抗値の問題からＮｉ−Ｚｎ系フェライトから成ることが好ましい。

次いで、この原料粉末を粉末プレス成型機にセットした巻芯部５と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとに分割してなる金型に充填し、所定の圧力で加圧してフェライト磁器となる成形体を得る。

その後、得られた成形体を電気炉やガス炉などの焼成炉にて所定の焼成温度で焼成し焼結することにより、フェライト磁器となる焼結体を得る。

次に、得られた焼結体の表面処理、バリの除去を行うためバレル加工を行う。バレル加工は、例えば磁器製のポット状容器の中に焼結体、水および研磨剤等を入れ、回転させることにより行う加工であるため、バッチ処理が可能であり加工費用を安くすることができる。また、バレル加工として研磨剤によって加工する際も、水のみで焼結体同士の摩擦力だけで加工する際も、その研磨加工は水中にて行うため必要以上に面の荒れが発生せず、バレル加工後も強度を維持できるといった特徴を有する。

また、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの電極４を形成するフェライト磁器の焼結体の表面粗さは、Ｒａ０．２〜０．６μｍであることが望ましい。表面粗さがＲａ０．２μｍより小さいと脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃに印刷した厚膜が剥がれやすく、製品として実装した場合の密着強度が低下する。一方、Ｒａ０．６μｍより大きいと表面が荒れた状態となり強度が低下する。

なお、表面粗さの測定方法は、フェライト磁器を脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃ側を上にして平板上に固定し厚膜を印刷する脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面部に表面粗さ計の触針を当て測定されるものである。Ｒａの調整はバレル加工時の磁器製などのポットの回転数によって調整する。ポットの回転が速いと焼結体同士や焼結体と研磨剤が強くぶつかるためＲａは大きくなる。ポットの回転数を下げれば焼結体同士や焼結体と研磨剤のぶつかりが弱くなるためＲａは小さくなる。

しかる後、脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃの底面部に電極４を形成する。この方法としては、ディッピングやスクリーン印刷、転写などの方法を用いてＡｇやＡｇＰｄなどの厚膜を印刷して焼成を行い、次にその厚膜上にＮｉやＣｕ、Ｓｎ、ＳｎＰｂ、Ａｕなどを用途、要求に合わせて幾層かメッキ処理にて作製する。このメッキ処理は、厚膜印刷を行ったフェライト磁器を作製したい層の成分の溶けたメッキ液に浸して電流を流すことによりフェライト磁器に形成された厚膜上に所定のメッキ層が形成され、その際、フェライト磁器に付着したメッキ液を洗浄することで形成されフェライトコア６を得ることができる。

このようにして得られたフェライトコア６は、コモンモードノイズフィルターとして好適に用いられる。

上述の各実施形態におけるフェライトコア６の巻芯部５にバイファイラ巻等により複数の導線７を数ターンから数十ターン巻回して、さらに、導線７の巻き始めの先端と巻終わりの端末を各脚部の底面側の電極４に各々半田付けや熱圧着等により導電接続した構造となっている。

この様に各脚部の大きさ、向き、形状を変えることで隣接する脚部及び電極４の距離が保てコモンモードノイズフィルターの各電極４間の絶縁抵抗が保たれる。また、隣接する電極４に厚着した導線が他の脚部の電極４のそばを通ったとしても脚部に接しないためショートや短絡、圧力劣化を防止することができる。

（実施例１）
先ず、図２に示すような本発明のフェライトコア６を得るため、磁性材料としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト材とバインダーを混練後、スプレードライヤーにて原料粉末を作製した。次いで、この原料粉末を用い巻芯部５と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとに分割してなる金型を製作し、粉末プレス成型機にセットした後、原料を充填し成形した。

その後、９００〜１３００℃で焼成して４つの脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃを持つフェライト磁器となる焼結体を２０個作製した。

その際、各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの最大長さの設定は、下記の通りとした。

脚部２ｃ、１２ａの最大長さＡ１・・・０．４ｍｍ
脚部２ａ、１２ｃの最大長さＡ１・・・０．３ｍｍ
そして、この焼結体を磁器からなるポット状容器を有するバレル装置に入れバレル加工を施し表面処理とバリ除去を行ったフェライト磁器を作製した。

次いで、全てのフェライト磁器に電極４を形成し各２０個のフェライトコア試料を得た。電極４は、フェライト磁器の各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃにディッピングによりＡｇの厚膜を印刷して焼成を行い、フェライト磁器に厚膜を焼き付け、その厚膜上にＮｉ、Ｓｎを電界メッキにて作製した。

それぞれの電極４の厚みはＡｇが２０μｍ、Ｎｉが２μｍ、Ｓｎが７μｍとし、Ａｇ厚膜の脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの底面側から巻芯部５に向けての寸法は０．１ｍｍとした。

次いで、得られた各フェライトコア試料を下記の方法にて評価する。

（１）各フェライトコア試料を各２０個ずつ用意し、それに、直径０．１ｍｍの導線７を７ターン巻回し各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃに半田にて接合して導線７と脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃが接していないか双眼顕微鏡にて確認した。

（２）評価（１）にて確認した各フェライトコア試料各２０個をＨＯＺＡＮ社製のハイレジスタンスメーターＤＴ−１１０にて対になっている脚部２ａ−１２ｃ、２ｃ−１２ａが他の脚部と短絡していないか導通状態を確認した。

方法としては、脚部２ａに対して脚部１２ａが導通していないかを確認する。

（３）各フェライトコア試料を脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの底面の電極４を用い実装基板上に半田付けし、そのフェライトコア試料を実装した実装基板をＡＩＫＯＨ社製のテストスタンドに両面テープを用い固定しＡＩＫＯＨ社製のＣＰＵＧＡＧＥを用いフェライトコア６の実装時の略四角形のサイズのうち、縦２．０ｍｍの辺の巻芯部５を実装基板と平行な方向に圧子で５ｍｍ／分の速度で加圧する。このように加圧した場合に脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃが全て破壊し実装基板からフェライトコア試料が外れる時の強度を評価した。

結果を表１に示す。

表１から明らかなように、導線７と各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの接触がなかったことにより耐圧劣化についての対応が取れていた。

また、導線７と電極４の接触による短絡についても問題は発生していない。

最後の密着強度については、従来品とほぼ同等の密着強度を示していた。

以上のことから、図２に示すように脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの最大長さを変えることにより短絡や耐圧劣化のような問題を解消できることを証明した。

（実施例２）
次に、実施例１と同様に図５に示すような本発明のフェライトコア６を得るため、磁性材料としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト材とバインダーを混練後、スプレードライヤーにて原料粉末を作製した。次いで、この原料粉末を用い巻芯部５と脚部２ａ〜２ｃ、１２ａ〜１２ｃとに分割してなる金型を製作使用し粉末プレス成型機にセットした後、原料を充填し成型した。

その際、各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの長軸Ｃの設定は全て０．４ｍｍとした。

そして、この焼結体を磁器からなるポット状容器を有するバレル装置に入れバレル加工を施し表面処理とバリ除去を行ったフェライト磁器を作製した。

次いで、得られた各フェライトコア試料を実施例１と同様の方法にて比較評価した。

結果を表２に示す。

表２から明らかなように、導線７と各脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの接触がなかったことにより耐圧劣化についての対応が取れていることを示している。

最後の密着強度については、先に評価した図２のもの９．１Ｎに対し図５のものは１３．０Ｎと密着強度を上げることができた。

以上のことから、脚部２ａ、２ｃ、１２ａ、１２ｃの角度を変えることにより短絡や耐圧劣化のような問題を解消できると共に密着強度を上げることが証明された。

（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第１の実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第1の実施形態を示す斜視図である。（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第２の実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第２の実施形態を示す斜視図である。（ａ）、（ｂ）は本発明のフェライトコアの第２の実施形態の他の例を示す平面図である。本発明のコモンモードノイズフィルターの第２の実施形態の他の例を示す平面図である。（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第２の実施形態の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第２の実施形態の他の例を示す斜視図である。（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第３の実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第３の実施形態を示す斜視図である。（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第３の実施形態の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第３の実施形態の他の例を示す斜視図である。（ａ）は本発明のコモンモードノイズフィルターの第３の実施形態の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトコアの第３の実施形態の他の例を示す斜視図である。従来のフェライトコア示す図である。従来のフェライトコア示す図である。

符号の説明

１：鍔部
２：脚部
３：第１鍔部
４：電極
５：巻芯部
６：フェライトコア
７：導線
１１：鍔部
１２：脚部
１３：第２鍔部
Ａ１〜Ａ６：最大長さ
Ｂ：短辺寸法
Ｃ：脚部の長軸
Ｄ：脚部の短軸
Ｅ：第１鍔部の両側面側の脚部間の距離
Ｅ’：第２鍔部の両側面側の脚部間の距離
Ｆ：巻芯部の幅
Ｘ：巻芯部の軸

Claims

巻芯部と、
前記巻芯部の軸方向に沿った第１方向における一方端側に設けられた、前記第１方向と直交する第２方向に沿って配置された複数の第１脚部と、
前記巻芯部の前記第１方向における他方端側に設けられた、前記第２方向に沿って配置された複数の第２脚部と、
を有するフェライトコアであって、
前記第２方向の両端に位置する前記第１脚部は、前記第２方向に沿った一方端部に位置する前記第１脚部の方が、前記第２方向に沿った他方端部に位置する前記第１脚部に比べて、前記第１方向に沿った長さが長く、
前記第２方向の両端に位置する前記第２脚部は、前記第２方向に沿った前記一方端部に位置する前記第２脚部の方が、前記第２方向に沿った前記他方端部に位置する前記第２脚部に比べて、前記第１方向に沿った長さが短いことを特徴とするフェライトコア。
前記第１方向および前記第２方向の双方に平行な平面による、複数の前記脚部の断面積はいずれも、前記巻芯部側から前記脚部の底面側に向かって略一定であることを特徴とする請求項１に記載のフェライトコア。
前記巻芯部の前記第１方向にかかる両端部に、前記巻芯部の軸芯位置から前記脚部の底面に向かう方向と反対の側に突出した鍔部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のフェライトコア。
上記請求項１〜３の何れかに記載のフェライトコアに導線を巻回してなるコモンモードノイズフィルター。