JP7151268B2 - コイル部品 - Google Patents

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Description

本発明はコイル部品に関し、特に、ノイズフィルタとして機能するコイル部品に関する。
ノイズフィルタとして機能するコイル部品としては、特許文献1及び2に記載されたコイル部品が知られている。
特許文献1に記載されたコイル部品は、2本のワイヤが巻回された板状の磁性コアと、板状の磁性コアに接着されたE型の磁性コアを有し、ワイヤの端部における絶縁被覆を除去することにより、ワイヤの端部自体を端子電極としている。
特許文献2に記載されたコイル部品は、2本のワイヤが巻回された巻芯部及び一対の鍔部を有するドラム型の磁性コアと、巻芯部を3方向から覆うC型の磁性コアを有し、2本のワイヤの一方の端部が第1の鍔部に設けられた端子電極に接続され、2本のワイヤの他方の端部が第2の鍔部に設けられた端子電極に接続された構成を有している。
しかしながら、特許文献1に記載されたコイル部品は、ワイヤの大部分が露出する構成であることから、高い信頼性を確保することが困難である。
また、特許文献2に記載されたコイル部品は、巻芯部に巻回されたワイヤと実装基板が直接向かい合うことから、この部分における信頼性の低下が問題となる。また、一方の鍔部に設けられた2つの端子電極が入力側、他方の鍔部に設けられた2つの端子電極が出力側となることから、信号配線の延在方向とコイル軸が一致するよう実装する必要があった。
これに対し、特許文献3に記載されたコイル部品は、ドラム型の磁性コアの下方に板状の磁性コアが配置されていることから、巻芯部に巻回されたワイヤと実装基板が直接向かい合うことがない。
特開2007-165407号公報 特開2008-10578号公報 特開2010-10354号公報
しかしながら、特許文献3に記載されたコイル部品は、ドラム型の磁性コアの鍔部に複数の開口部を形成し、この開口部にワイヤを通すことによって、ワイヤと端子電極を接続している。ここで、磁性コアの鍔部に設けられた開口部は、磁束の流れる方向と直交する方向が幅広であることから、多くの磁束が分断されて磁気抵抗が増大し、その結果インダクタンスが低下するという問題があった。
したがって、本発明は、巻芯部に巻回されたワイヤと実装基板が直接向かい合うことなく実装可能であり、且つ、高いインダクタンスを得ることが可能なコイル部品を提供することを目的とする。
本発明によるコイル部品は、第1の方向を軸方向とする巻芯部と、巻芯部の第1の方向における一端に設けられた第1の鍔部と、巻芯部の第1の方向における他端に設けられた第2の鍔部とを有する第1の磁性コアと、第1の磁性コアを第1の方向と直交する第2の方向における一方側から覆う第1の壁面部と、第1の磁性コアを第2の方向における他方側から覆う第2の壁面部と、第1の磁性コアを第1及び第2の方向と直交する第3の方向における一方側から覆う第3の壁面部とを有する第2の磁性コアと、第1の磁性コアの巻芯部に巻回された第1及び第2のワイヤと、第1及び第2のワイヤの一端にそれぞれ接続され、第3の方向から見て第2の磁性コアの第1の壁面部に沿って第1の方向に配列された第1及び第2の端子電極と、第1及び第2のワイヤの他端にそれぞれ接続され、第3の方向から見て第2の磁性コアの第2の壁面部に沿って第1の方向に配列された第3及び第4の端子電極とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、実装基板と巻芯部の間に第2の磁性コアの第3の壁面部が介在するよう実装することにより、信頼性を高めることができる。しかも、2本のワイヤの一方の端部が第1の壁面部に沿って第1の方向に配列され、2本のワイヤの他方の端部が第2の壁面部に沿って第1の方向に配列されていることから、第1の磁性コアの鍔部に開口部を設ける必要がなく、これにより高いインダクタンスを得ることが可能となる。
本発明において、第1乃至第4の端子電極は、第2の磁性コアの第3の壁面部を覆うように設けられていても構わない。これによれば、実装基板と巻芯部の間に第2の磁性コアの第3の壁面部が介在するよう実装することが可能となる。
本発明によるコイル部品は、第1の磁性コアを第3の方向における他方側から覆う板状部材をさらに備えていても構わない。これによれば、巻芯部が4方向から覆われるため、信頼性をより高めることが可能となる。また、実装工程において、ピッキングツールを用いて板状部材を吸着できることから、コイル部品のハンドリングが容易となる。
板状部材は、第3の磁性コアを構成するものであっても構わない。これによれば、コイル部品のインダクタンスをより高めることが可能となる。この場合、第1の磁性コアの第1及び第2の鍔部と第3の磁性コアは、磁性材料を含有する接着剤を介して互いに接着されていても構わない。これによれば、磁気抵抗が低下することから、コイル部品のインダクタンスをよりいっそう高めることが可能となる。或いは、板状部材が非磁性材料からなるものであっても構わない。これによれば、薄い板状部材を用いることにより、コイル部品をより低背化することが可能となる。
本発明において、第1乃至第4の端子電極は、板状部材を覆うように設けられていても構わない。これによれば、実装基板と巻芯部の間に板状部材が介在するよう実装することが可能となる。
本発明において、第1の磁性コアの巻芯部は、第1の方向における中心から見て第1の鍔部側に位置する第1の巻回領域と、第1の方向における中心から見て第2の鍔部側に位置する第2の巻回領域とを有し、第1のコイルは第1の巻回領域に巻回され、第2のコイルは第2の巻回領域に巻回されていても構わない。これによれば、第1のコイルと第2のコイルの長さをより正確に一致させることが可能となる。
本発明において、第1の磁性コアの巻芯部は、第1の方向における中心と重なる位置に設けられた突起部を有していても構わない。これによれば、突起部の高さによって第1のコイルと第2のコイルのディファレンシャルモードにおける結合度を調整することが可能となる。
本発明において、第1の磁性コアの第1及び第2の鍔部と第2の磁性コアの第1乃至第3の壁面部の少なくとも一つは、磁性材料を含有する接着剤を介して互いに接着されていても構わない。これによれば、磁気抵抗が低下することから、コイル部品のインダクタンスをより高めることが可能となる。
本発明において、第1及び第2のワイヤは平角ワイヤからなり、第1乃至第4の端子電極は、第3の方向から第2の方向へ折り曲げられた第1及び第2のワイヤの端部からなるものであっても構わない。これによれば、端子電極を別途設ける必要がなくなる。
このように、本発明によれば、巻芯部に巻回されたワイヤと実装基板が直接向かい合うことなく実装可能であり、且つ、高いインダクタンスを得ることが可能なコイル部品を提供することが可能となる。
図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品1の外観を示す略斜視図である。 図2は、コイル部品1から板状の磁性コア30を削除した状態を示す略斜視図である。 図3は、コイル部品1の略分解斜視図である。 図4は、第1の磁性コア10の外観を示す略斜視図である。 図5は、ワイヤW1,W2の巻回パターンの一例を説明するための模式図である。 図6は、ワイヤW1,W2の巻回パターンの他の例を説明するための模式図である。 図7は、コイル部品1を実装基板8に搭載した状態を示す略平面図である。 図8は、ワイヤW1,W2にコモンモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式的なxz断面図である。 図9は、ワイヤW1,W2にコモンモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式的なxy断面図である。 図10は、ワイヤW1,W2にディファレンシャルモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式的なxz断面図である。 図11は、ワイヤW1,W2にディファレンシャルモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式的なxy断面図である。 図12は、第1の変形例による磁性コア10Aの外観を示す略斜視図である。 図13は、第2の変形例による磁性コア10Bの外観を示す略斜視図である。 図14は、第3の変形例による磁性コア10Cの外観を示す略斜視図である。 図15は、第4の変形例による磁性コア10Dの外観を示す略斜視図である。 図16は、第5の変形例による磁性コア10Eの外観を示す略斜視図である。 図17は、第2の磁性コア20に突起部24を設けた例を示す模式的なxy断面図である。 図18は、変形例によるコイル部品1Aの構造を説明するための略分解斜視図である。 図19(a)はコイル部品1におけるワイヤW1,W2の巻回パターンを示す模式図であり、図19(b)はコイル部品1AにおけるワイヤW1,W2の巻回パターンを示す模式図である。 図20は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品2の構造を説明するための略分解斜視図である。 図21は、コイル部品2の模式的なxz断面図である。 図22は、端子電極E1~E4の第1のレイアウトを示す底面図である。 図23は、端子電極E1~E4の第2のレイアウトを示す底面図である。 図24は、端子電極E1~E4の第3のレイアウトを示す底面図である。 図25は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品3の外観を示す略斜視図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品1の外観を示す略斜視図である。また、図2は、コイル部品1から板状の磁性コア30を削除した状態を示す略斜視図であり、図3は、コイル部品1の略分解斜視図である。
本実施形態によるコイル部品1は、電源用のコモンモードフィルタ又は結合インダクタとして使用することが好適なコイル部品であり、図1~図3に示すように、ドラム型である第1の磁性コア10と、第1の磁性コア10を3方向から覆うC型の第2の磁性コア20と、第1の磁性コア10を1方向から覆う板状の第3の磁性コア30と、一対のワイヤW1,W2を有している。
ドラム型である第1の磁性コア10には、コイル軸方向がx方向となるよう一対のワイヤW1,W2が巻回されている。ワイヤW1,W2の一端は、それぞれ端子電極E1,E2に接続され、ワイヤW1,W2の他端は、それぞれ端子電極E3,E4に接続されている。また、C型である第2の磁性コア20は、第1の磁性コア10をy方向における両側及びz方向における一方側から覆う部材である。第3の磁性コア30は、第1の磁性コア10をz方向における他方側から覆う板状部材である。これにより、第1の磁性コア10は、第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30によって、全4方向から覆われることになる。第1の磁性コア10、第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30の材料としては、フェライトなどの透磁率の高い磁性材料が用いられる。
ドラム型である第1の磁性コア10の形状は、図4に示されている。図4に示すように、第1の磁性コア10は、x方向を軸方向とする巻芯部13と、巻芯部13のx方向における一端に設けられた第1の鍔部11と、巻芯部13のx方向における他端に設けられた第2の鍔部12とを有する。巻芯部13のx方向における中心と重なる位置には、鍔状の突起部14が設けられており、巻芯部13は突起部14を境として、第1の鍔部11側に位置する第1の巻回領域13Aと、第2の鍔部12側に位置する第2の巻回領域13Bに分割される。そして、第1のワイヤW1は第1の巻回領域13Aに巻回され、第2のワイヤW2は第2の巻回領域13Bに巻回されている。
第1の鍔部11は、巻芯部13に接続された内側面11iと、内側面11iの反対側に位置する外側面11oと、4つの側面11a~11dを有する。このうち、内側面11i及び外側面11oはyz面を構成し、側面11a,11bはxz面を構成し、側面11c,11dはxy面を構成する。同様に、第2の鍔部12は、巻芯部13に接続された内側面12iと、内側面12iの反対側に位置する外側面12oと、4つの側面12a~12dを有する。このうち、内側面12i及び外側面12oはyz面を構成し、側面12a,12bはxz面を構成し、側面12c,12dはxy面を構成する。
第2の磁性コア20は、第1の磁性コア10をy方向における一方側から覆う第1の壁面部21と、第1の磁性コア10をy方向における他方側から覆う第2の壁面部22と、第1の磁性コア10をz方向における一方側から覆う第3の壁面部23とを有している。第2の磁性コア20は、第1~第3の壁面部21~23が一体化された単一の磁性部材であることが望ましいが、2又はそれ以上のパーツを接着したものであっても構わない。
第1の磁性コア10を第2の磁性コア20に収容すると、第1の鍔部11の側面11aと第2の鍔部12の側面12aが第1の壁面部21と向かい合い、第1の鍔部11の側面11bと第2の鍔部12の側面12bが第2の壁面部22と向かい合い、第1の鍔部11の側面11cと第2の鍔部12の側面12cが第3の壁面部23と向かい合う。これら向かい合う部分の少なくとも一部には接着剤が設けられ、これによって第1の磁性コア10と第2の磁性コア20が固定される。図3に示す例では、第3の壁面部23の内側面に接着剤51が塗布され、接着剤51を介して第1の鍔部11と第3の壁面部23が接着される。また、磁性材料を含有する接着剤を用いれば、第1の磁性コア10と第2の磁性コア20の間の磁気抵抗が低下することから、コイル部品1のインダクタンスを高めることが可能となる。
また、第1の壁面部21の上端には浅い切り欠き41,42が設けられ、この部分に端子電極E1,E2の一部がそれぞれ配置される。端子電極E1,E2のうち、切り欠き41,42に設けられた部分には、ワイヤW1,W2の一端がそれぞれ継線される。同様に、第2の壁面部22の上端には浅い切り欠き43,44が設けられ、この部分に端子電極E3,E4の一部がそれぞれ配置される。端子電極E3,E4のうち、切り欠き43,44に設けられた部分には、ワイヤW1,W2の他端がそれぞれ継線される。
端子電極E1,E2は、切り欠き41,42に配置された部分と、第1の壁面部21の外側面に配置された部分と、第3の壁面部23の外側面に配置された部分を有しており、第1の壁面部21に沿ってx方向に配列されている。同様に、端子電極E3,E4は、切り欠き43,44に配置された部分と、第2の壁面部22の外側面に配置された部分と、第3の壁面部23の外側面に配置された部分を有しており、第2の壁面部22に沿ってx方向に配列されている。端子電極E1~E4は、第2の磁性コア20に接着された端子金具からなるものであっても構わないし、第2の磁性コア20の表面に焼き付けられた導電性ペーストからなるものであっても構わない。
第3の磁性コア30はxy面を主面とする板状部材であり、第1の鍔部11の側面11d、第2の鍔部12の側面12d、第1の壁面部21の上端面、第2の壁面部22の上端面と向かい合うよう配置される。これら向かい合う部分の少なくとも一部には接着剤が設けられ、これによって、第3の磁性コア30と第1又は第2の磁性コア10,20が固定される。図2及び図3に示す例では、第1及び第2の鍔部11,12の側面11d,12dに接着剤52が塗布され、接着剤52を介して第1及び第2の鍔部11,12と第3の磁性コア30が接着される。また、磁性材料を含有する接着剤を用いれば、第1の磁性コア10と第3の磁性コア30の間の磁気抵抗が低下することから、コイル部品1のインダクタンスを高めることが可能となる。
図5は、ワイヤW1,W2の巻回パターンの一例を説明するための模式図である。
図5に示す例では、ワイヤW1の一端W1aから他端W1bに向かう巻回方向と、ワイヤW2の一端W2aから他端W2bに向かう巻回方向が同じであり、したがって、ワイヤW1の一端W1aから他端W1bに向かって電流を流した場合に発生する磁束の向きと、ワイヤW2の一端W2aから他端W2bに向かって電流を流した場合に発生する磁束の向きが同じとなる。ここで、ワイヤW1の一端W1a及び他端W1bは、それぞれ端子電極E1,E2に接続され、ワイヤW2の一端W2a及び他端W2bは、それぞれ端子電極E3,E4に接続される。これにより、本実施形態によるコイル部品1は、端子電極E1,E2を一対の入力側端子とし、端子電極E3,E4を一対の出力側端子とするコモンモードフィルタとして機能する。
また、図5に示す例では、ワイヤW1の一端W1aが第1の鍔部11側に位置し、ワイヤW2の他端W2bが第2の鍔部12側に位置し、ワイヤW1の他端W1b及びワイヤW2の一端W2aがいずれも突起部14側に位置しているが、ワイヤW1,W2の巻回パターンがこれに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、ワイヤW1,W2の一端W1a,W2aがそれぞれ第1及び第2の鍔部11,12側に位置し、ワイヤW1,W2の他端W1b,W2bがいずれも突起部14側に位置するよう、ワイヤW1,W2を巻回しても構わない。つまり、ワイヤW1の一端W1aから他端W1bに向かって電流を流した場合に発生する磁束の向きと、ワイヤW2の一端W2aから他端W2bに向かって電流を流した場合に発生する磁束の向きが同じであれば、どのような巻回方法であっても構わない。例えば、ワイヤW1,W2をそれぞれ巻回領域13A,13Bに巻回するのではなく、ワイヤW1,W2をバイファイラ巻きしても構わないし、ワイヤW1が第1層を構成し、ワイヤW2が第2層を構成するよう、ワイヤW1,W2を重ねて巻回しても構わない。ワイヤW1,W2をバイファイラ巻きする場合、隣接するワイヤ間にスペースを空けて巻回しても構わない。
図5に示す巻回パターンにおいては、ワイヤW1のパターン形状とワイヤW2のパターン形状が同一となり、図6に示す巻回パターンにおいては、ワイヤW1のパターン形状とワイヤW2のパターン形状が対称形となる。その結果、ワイヤW1とワイヤW2に特性差がほとんど生じないことから、z軸を中心に実装基板への搭載方向を180°回転させても、特性が変化しない。つまり、方向性のないコイル部品を提供することが可能となる。
図7は、本実施形態によるコイル部品1を実装基板8に搭載した状態を示す略平面図である。
図7に示すように、実装基板8には一対の電源ラインL1,L2と、一対の電源ラインL3,L4が形成されている。一対の電源ラインとは、一方が基準電位(例えばグランド電位)を与えられる電源ラインであり、他方が電源電位を与えられる電源ラインである。そして、本実施形態によるコイル部品1は、端子電極E1~E4と電源ラインL1~L4がそれぞれ接続されるよう、実装基板8に搭載される。これにより、端子電極E1,E3間と端子電極E2,E4間には、互いに逆方向の負荷電流が流れる。そして、例えば一対の電源ラインL1,L2に重畳するコモンモードノイズがコイル部品1によって除去され、コモンモードノイズが除去された電源電圧が一対の電源ラインL3,L4から出力される。図7から明らかなように、本実施形態によるコイル部品1は、電源ラインL1~L4の延在方向(y方向)に対してコイル軸(x方向)が垂直となる。
図8及び図9は、ワイヤW1,W2にコモンモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式図であり、図8はコイル部品1のxz断面を示し、図9はコイル部品1のxy断面を示している。
図8及び図9に示すように、ワイヤW1,W2にコモンモードノイズが印加されると、ワイヤW1,W2の各部分からは右ネジの法則に従って磁束φ1が発生する。これにより、第1の磁性コア10、第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30によって形成される閉磁路に磁束φ2が流れる。ここで、ワイヤW1とワイヤW2は互いに同方向に巻回されているため、ワイヤW1によって発生する磁束φ2とワイヤW2によって発生する磁束φ2は、互いに強め合う。これにより、ワイヤW1,W2に流れる電流のコモンモード成分に対して高いインピーダンスが得られる。
ワイヤW1,W2の各部分から発生する磁束φ1は、主に第1の磁性コア10の巻芯部13に流れるが、巻芯部13と第2の磁性コア20又は第3の磁性コア30の間のギャップG1が狭い場合、磁束φ1の一部が第2の磁性コア20又は第3の磁性コア30にも流れ、これにより閉磁路に流れる磁束φ2が強められる。このため、ギャップG1を狭くすることにより、コモンモード成分に対するインピーダンスをより高めることが可能となる。
図10及び図11は、ワイヤW1,W2にディファレンシャルモードノイズが印加された場合に発生する磁束の流れを説明するための模式図であり、図10はコイル部品1のxz断面を示し、図11はコイル部品1のxy断面を示している。
図10及び図11に示すように、ワイヤW1,W2にディファレンシャルモードノイズが印加されると、ワイヤW1,W2の各部分からは右ネジの法則に従って磁束φ1が発生する。これにより、第1の磁性コア10、第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30によって形成される磁路に磁束φ3が流れる。磁束φ3は、巻芯部13に設けられた突起部14を経由する。ここで、ワイヤW1によって発生する磁束φ3とワイヤW2によって発生する磁束φ3は、突起部14において同方向に流れることから、磁束φ3は、ワイヤW1,W2に流れる電流のディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスに寄与する。つまり、巻芯部13に突起部14を設けることにより、電源ラインに重畳するディファレンシャルモードノイズについても除去することが可能となる。
ディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスは、突起部14と第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30の間のギャップG2によって調整することができる。つまり、突起部14の高さを変えることによって、ディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスを調整可能である。
ここで、電源ラインL1~L4に流れる負荷電流もディファレンシャルモード成分からなるが、電源ラインL1~L4に流れる負荷電流は、直流または非常に低周波である。本実施形態によるコイル部品1は、直流または非常に低周波のディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスが十分に低いため、負荷電流の流れがコイル部品1によって阻害されることはない。また、本実施形態によるコイル部品1を結合インダクタとして用いる場合は、電源ラインL1~L4に流れる負荷電流がコモンモード成分からなるが、本実施形態によるコイル部品1は、直流または非常に低周波のコモンモード成分に対するインピーダンスが十分に低いため、負荷電流の流れがコイル部品1によって阻害されることはない。
図4に示した例では、突起部14が巻芯部13の全周に亘って設けられているが、図12に示す第1の変形例による磁性コア10Aのように、巻芯部13の上面13dにのみ突起部14を設けても構わないし、図13に示す第2の変形例による磁性コア10Bのように、巻芯部13の2つの側面13a,13bに突起部14を設けても構わないし、図14に示す第3の変形例による磁性コア10Cのように、巻芯部13の上面13d及び下面13cに突起部14を設けても構わない。このように、突起部14の数や位置を変えることによっても、ディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスを調整することができる。
また、図15に示す第4の変形例による磁性コア10Dのように、巻芯部13の上面13dにおける突起部14の高さH1を他の部分における突起部14の高さH2よりも高くしても構わない。つまり、突起部14の高さは一定である必要はない。
さらに、図16に示す第5の変形例による磁性コア10Eのように、巻芯部13の表面が平坦であり、突起部14を持たない構成であっても構わない。これによれば、磁束φ3が非常に小さくなることから、ディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスの低いコイル部品を提供することが可能となる。突起部14を持たない巻芯部13は、ワイヤW1,W2をバイファイラ巻きする場合や、ワイヤW1,W2を重ねて巻回する場合に好適である。
一方、このような磁性コア10Eを使用する場合であっても、図17に示す例のように、第2の磁性コア20(又は第3の磁性コア30)に突起部24を設け、この部分において巻芯部13と第2の磁性コア20(又は第3の磁性コア30)を近接させれば、磁束φ3が流れる経路が形成されるため、ディファレンシャルモード成分に対するインピーダンスを得ることが可能である。
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品1は、C型である第2の磁性コア20と板状の第3の磁性コア30によって第1の磁性コア10が4方向から覆われることから、磁気抵抗の小さい閉磁路が形成される。これにより、コモンモード成分に対する高いインピーダンスを得ることが可能となる。しかも、ワイヤW1,W2を通すための開口部を第1の磁性コア10に形成する必要がないことから、第1の磁性コア10に開口部を形成することによる磁気抵抗の増加を防止することが可能となる。一方、第2の磁性コア20には切り欠き41~44が設けられるが、切り欠き41~44は磁束の流れる方向に幅広であり、且つ、磁束の流れる方向に配列されている。このため、磁束の分断は最小限であり、切り欠き41~44によるインダクタンスの低下は最小限に抑えられる。
また、コイル部品1においては、ワイヤW1,W2が露出することなく第2の磁性コア20及び第3の磁性コア30によって覆われることから、製品の信頼性を高めることも可能となる。さらに、各磁性コア10,20,30は、いずれも単純な形状を有しているため、製造工程が複雑化することもない。
尚、本実施形態においては、板状部材として第3の磁性コア30を用いているが、板状部材の材料として樹脂などの非磁性材料を用いても構わない。この場合、板状部材として第3の磁性コア30を用いた場合と比べると、インダクタンスが低下するとともに、外部への磁束漏れが増大する。しかしながら、非磁性材料を用いた場合、板状部材の厚みをより薄くすることができることから、実装工程においてピッキングツールを用いた板状部材の吸着を可能としつつ、コイル部品をより低背化すること可能となる。また、板状部材として、樹脂に磁性粉を混合した複合材料を用いれば、低背化を実現しつつ、インダクタンスの低下及び外部への漏れ磁束を抑制することが可能となる。
図18は、変形例によるコイル部品1Aの構造を説明するための略分解斜視図である。
図18に示すコイル部品1Aは、磁性コア10に巻回されたワイヤW1,W2の巻回方向が上記実施形態によるコイル部品1と相違している。つまり、上記実施形態によるコイル部品1においては、ワイヤW1,W2が一端W1a,W2aから他端W1b,W2bに向かって右回り(時計回り)に巻回されているのに対し、図18に示すコイル部品1Aにおいては、ワイヤW1,W2が一端W1a,W2aから他端W1b,W2bに向かって左回り(反時計回り)に巻回されている。その結果、上記実施形態によるコイル部品1では、図19(a)に示すようにワイヤW1,W2のターン数がN+0.25ターン(Nは整数)となるのに対し、図18に示すコイル部品1Aでは、図19(b)に示すようにワイヤW1,W2のターン数がN+0.75ターン(Nは整数)となる。これにより、上記実施形態によるコイル部品1と比べてターン数が0.5ターン多くなることから、より大きなインダクタンスを得ることが可能となる。
<第2の実施形態>
図20は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品2の構造を説明するための略分解斜視図である。
図20に示すように、第2の実施形態によるコイル部品2は、断面が扁平である平角のワイヤW1,W2が用いられているとともに、端子電極E1~E4が省略されている点において、第1の実施形態によるコイル部品1と相違している。その他の基本的な構成は、第1の実施形態によるコイル部品1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態においては、平角のワイヤW1,W2の端部が折り曲げられ、この部分がそのまま端子電極として用いられる。つまり、ワイヤW1,W2の一端は、第2の磁性コア20の第1の壁面部21に沿ってz方向に延在した後、第2の磁性コア20の第3の壁面部23に沿ってy方向に折り曲げられる。同様に、ワイヤW1,W2の他端は、第2の磁性コア20の第2の壁面部22に沿ってz方向に延在した後、第2の磁性コア20の第3の壁面部23に沿ってy方向に折り曲げられる。これにより、第2の磁性コア20の第3の壁面部23の表面には、ワイヤW1,W2の一端及び他端からなる4つの端子電極E1~E4が形成されることになり、端子金具などによって端子電極E1~E4を別途形成することなく、図7に示した実装基板8への搭載が可能となる。
また、コイル部品2のxz断面図である図21に示すように、ワイヤW1,W2を巻芯部13にそれぞれ多重に巻回しても構わない。端子電極となるワイヤW1,W2の端部(端子電極E1~E4)の位置については、ワイヤW1,W2の巻回パターンに応じて変化する。例えば、ワイヤW1,W2を巻芯部13に単層巻きし、且つ、図5に示した巻回パターンを用いた場合には、底面図である図22に示すレイアウトとなり、ワイヤW1,W2を巻芯部13に単層巻きし、且つ、図6に示した巻回パターンを用いた場合には、底面図である図23に示すレイアウトとなる。この場合、外観上は方向性が生じるが、実装基板8上におけるランドパターンの形状を最適化(例えば大型化)することにより、事実上の方向性を無くすことが可能である。
また、ワイヤW1,W2を図21に示すように巻芯部13に2層巻きした場合には、ワイヤW1,W2の端部(端子電極E1~E4)の位置を図24に示すレイアウトとすることが可能である。この場合、外観上も製品の方向性を無くすことができる。
<第3の実施形態>
図25は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品3の外観を示す略斜視図である。
図25に示すように、第3の実施形態によるコイル部品3は、平角のワイヤW1,W2の端部が第3の磁性コア30側に折り曲げられている点において、第2の実施形態によるコイル部品2と相違している。その他の基本的な構成は、第2の実施形態によるコイル部品2と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態によるコイル部品3は、第3の磁性コア30側にワイヤW1,W2の端部である端子電極E1~E4が設けられることから、第1及び第2の実施形態によるコイル部品1,2とは上下180°反転して実装基板8に搭載される。本実施形態が例示するように、本発明によるコイル部品の上下方向は、特に限定されるものではない。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
1~3,1A コイル部品
8 実装基板
10,10A~10E 第1の磁性コア
11 第1の鍔部
12 第2の鍔部
11a~11d,12a~12d 側面
11i,12i 内側面
11o,12o 外側面
13 巻芯部
13A 第1の巻回領域
13B 第2の巻回領域
13a,13b 側面
13c 下面
13d 上面
14 突起部
20 第2の磁性コア
21 第1の壁面部
22 第2の壁面部
23 第3の壁面部
24 突起部
30 第3の磁性コア
41~44 切り欠き
51,52 接着剤
E1~E4 端子電極
G1,G2 ギャップ
L1~L4 電源ライン
W1,W2 ワイヤ
W1a,W2a 一端
W1b,W2b 他端
φ1~φ3 磁束

Claims (11)

  1. 第1の方向を軸方向とする巻芯部と、前記巻芯部の前記第1の方向における一端に設けられた第1の鍔部と、前記巻芯部の前記第1の方向における他端に設けられた第2の鍔部とを有する第1の磁性コアと、
    前記第1の磁性コアを前記第1の方向と直交する第2の方向における一方側から覆う第1の壁面部と、前記第1の磁性コアを前記第2の方向における他方側から覆う第2の壁面部と、前記第1の磁性コアを前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向における一方側から覆う第3の壁面部とを有し、前記第1の磁性コアを前記第3の方向における他方側から覆う壁面部を有さず、これにより前記第1の磁性コアを3方向から覆うC型の第2の磁性コアと、
    前記第1の磁性コアの前記巻芯部に巻回された第1及び第2のワイヤと、
    前記第1及び第2のワイヤの一端にそれぞれ接続され、前記第3の方向から見て前記第2の磁性コアの前記第1の壁面部に沿って前記第1の方向に配列された第1及び第2の端子電極と、
    前記第1及び第2のワイヤの他端にそれぞれ接続され、前記第3の方向から見て前記第2の磁性コアの前記第2の壁面部に沿って前記第1の方向に配列された第3及び第4の端子電極と、を備え
    前記第1の壁面部の前記第3の方向における前記他方側の端部には、第1の切り欠きが設けられており、
    前記第2の壁面部の前記第3の方向における前記他方側の端部には、第2の切り欠きが設けられており、
    前記第1及び第2の端子電極の一部は、前記第1の切り欠きに配置され、
    前記第3及び第4の端子電極の一部は、前記第2の切り欠きに配置されることを特徴とするコイル部品。
  2. 前記第1乃至第4の端子電極は、前記第2の磁性コアの前記第3の壁面部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記第1の磁性コアを前記第3の方向における前記他方側から覆う板状部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
  4. 前記板状部材は、第3の磁性コアを構成することを特徴とする請求項3に記載のコイル部品。
  5. 前記第1の磁性コアの前記第1及び第2の鍔部と前記第3の磁性コアは、磁性材料を含有する接着剤を介して互いに接着されていることを特徴とする請求項4に記載のコイル部品。
  6. 前記板状部材が非磁性材料からなることを特徴とする請求項3に記載のコイル部品。
  7. 前記第1乃至第4の端子電極は、前記板状部材を覆うように設けられていることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載のコイル部品。
  8. 前記第1の磁性コアの前記巻芯部は、前記第1の方向における中心から見て前記第1の鍔部側に位置する第1の巻回領域と、前記第1の方向における前記中心から見て前記第2の鍔部側に位置する第2の巻回領域とを有し、
    前記第1のワイヤは前記第1の巻回領域に巻回され、前記第2のワイヤは前記第2の巻回領域に巻回されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のコイル部品。
  9. 前記第1の磁性コアの前記巻芯部は、前記第1の方向における前記中心と重なる位置に設けられた突起部を有することを特徴とする請求項8に記載のコイル部品。
  10. 前記第1の磁性コアの前記第1及び第2の鍔部と前記第2の磁性コアの前記第1乃至第3の壁面部の少なくとも一つは、磁性材料を含有する接着剤を介して互いに接着されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のコイル部品。
  11. 前記第1及び第2のワイヤは平角ワイヤからなり、前記第1乃至第4の端子電極は、前記第3の方向から前記第2の方向へ折り曲げられた前記第1及び第2のワイヤの端部からなることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のコイル部品。
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