JP7021599B2 - コモンモードチョークコイル - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
（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。
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
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 (6)
- 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、
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、
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し、
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、
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。 - 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１に記載のコモンモードチョークコイル。
- 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または２に記載のコモンモードチョークコイル。 - 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３の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記第１引出導体および前記第２引出導体は、前記素体の角に設けられる、請求項１から４の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記第１端子導体および前記第２端子導体は、前記素体の角に設けられる、請求項１～５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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