JP7200957B2 - コモンモードチョークコイル - Google Patents
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Description
この発明は、コモンモードチョークコイルに関するもので、特に、積層された複数の非導電体層を有する積層体と、積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、を備える、積層型のコモンモードチョークコイルに関するものである。
この発明にとって興味ある技術が、たとえば特開２００６－３１３９４６号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載の技術は、積層型のコモンモードチョークコイルに関するもので、当該コモンモードチョークコイルは、超小型の薄膜型のものであり、ＧＨｚ近傍の伝送信号の高速伝送が可能とされている。より具体的には、特許文献１には、伝送信号（ディファレンシャルモードの信号）の減衰特性が－３ｄＢとなる周波数をカットオフ周波数と定義したとき、このカットオフ周波数が２．４ＧＨｚ以上となるコモンモードチョークコイルが記載されている。
高速通信技術の進展により、より高周波において、ディファレンシャルモードの信号を透過し、かつコモンモードのノイズ成分を減衰できる積層型のコモンモードチョークコイルが必要となってきている。
そこで、この発明の目的は、たとえば２０ＧＨｚ～３０ＧＨｚといった高い周波数帯において、さらには３０ＧＨｚを超えるような極めて高い周波数帯においても、ディファレンシャルモードの信号を透過し、かつコモンモードのノイズ成分を抑制できる積層型のコモンモードチョークコイルを提供しようとすることである。
この発明に係るコモンモードチョークコイルは、非導電体からなりかつ積層された複数の非導電体層を有する積層体と、積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、積層体の外表面に設けられ、第１コイルの互いに異なる第１端および第２端にそれぞれ電気的に接続された第１端子電極および第２端子電極と、積層体の外表面に設けられ、第２コイルの互いに異なる第３端および第４端にそれぞれ電気的に接続された第３端子電極および第４端子電極と、を備えている。
上記第１コイルは、非導電体層間の１つの界面に沿って配置された第１コイル導体を有し、上記第２コイルは、第１コイル導体が配置された非導電体層間の界面とは異なる非導電体層間の１つの界面に沿って配置された第２コイル導体を有している。
上述した技術的課題を解決するため、この発明では、第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数は２ターン未満でありながら、第１コイル導体および第２コイル導体の少なくとも一方のターン数は１ターン以下であることを特徴としている。
この発明によれば、第１コイルと第２コイルとの間の浮遊容量を低減することができるので、高周波特性を向上させることができる。
図１ないし図４を参照して、この発明の一実施形態によるコモンモードチョークコイル１について説明する。
図１に示すように、コモンモードチョークコイル１は、積層された複数の非導電体層を有する積層体２を備える。図２には、複数の非導電体層のうち、代表的な非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅが図示されている。以下において、図２に示す非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅのように互いに区別する場合を除いて、非導電体層を一般的に説明する場合には、非導電体層について、「３」の参照符号を用いる。非導電体層３は、たとえばガラスおよびセラミックを含む非導電体から構成される。
積層体２は、非導電体層３の延びる方向に延びかつ互いに対向する第１主面５および第２主面６と、第１主面５および第２主面６間を連結しかつ互いに対向する第１側面７および第２側面８と、第１主面５および第２主面６間ならびに第１側面７および第２側面８間をそれぞれ連結しかつ互いに対向する第１端面９および第２端面１０と、を有する、直方体形状である。直方体形状は、たとえば、稜線部分および角部分に丸みや面取りが付与された形状であってもよい。
コモンモードチョークコイル１は、図２および図３に示すように、積層体２に内蔵された第１コイル１１および第２コイル１２を備える。また、コモンモードチョークコイル１は、図１に示すように、積層体２の外表面に設けられる、第１端子電極１３、第２端子電極１４、第３端子電極１５および第４端子電極１６を備える。より具体的には、第１端子電極１３および第３端子電極１５は、第１側面７に設けられ、第２端子電極１４および第４端子電極１６は、それぞれ、第１端子電極１３および第３端子電極１５と対称の形状を有していて、第２側面８に設けられる。
図２に示すように、第１端子電極１３および第２端子電極１４は、第１コイル１１の互いに異なる第１端１１ａおよび第２端１１ｂにそれぞれ電気的に接続される。第３端子電極１５および第４端子電極１６は、第２コイル１２の互いに異なる第３端１２ａおよび第４端１２ｂにそれぞれ電気的に接続される。
以下の説明において、非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅは、図２に示す順序で下から上に向かって積層されているとする。
図２を参照して、第１コイル１１は、非導電体層３ｂおよび３ｃ間の１つの界面に沿って配置された第１コイル導体１７を有する。第１コイル１１は、第１端１１ａおよび第２端１１ｂをそれぞれ与える第１引き出し導体１９および第２引き出し導体２０を有する。第１引き出し導体１９は、積層体２の外表面において第１端子電極１３に接続された第１接続端部２３を含む。第２引き出し導体２０は、積層体２の外表面において第２端子電極１４に接続された第２接続端部２４を含む。
上記第１接続端部２３は、第１コイル導体１７が配置された非導電体層３ｂおよび３ｃ間の界面とは異なる非導電体層３ａおよび３ｂ間の界面に沿って配置される。また、第１引き出し導体１９は、第１コイル導体１７に接続されかつ第１コイル導体１７と第１接続端部２３との間に位置する非導電体層３ｂを厚み方向に貫通する第１ビア導体２７と、第１接続端部２３が配置された非導電体層３ａおよび３ｂ間の界面に沿って配置されかつ第１ビア導体２７と第１接続端部２３とを接続する第１連結部２９と、を有する。第１連結部２９は、好ましくは、直線状に延びる形状を有する。これによって、第１連結部２９に起因するインダクタンスを小さくでき、高周波特性を向上させることができる。
他方、第２コイル１２においても、以下に説明するように、第１コイル１１の場合と同様の要素を備えている。
第２コイル１２は、非導電体層３ｃおよび３ｄ間の１つの界面に沿って配置された第２コイル導体１８を有する。第２コイル１２は、第３端１２ａおよび第４端１２ｂをそれぞれ与える第３引き出し導体２１および第４引き出し導体２２を有する。第３引き出し導体２１は、積層体２の外表面において第３端子電極１５に接続された第３接続端部２５を含む。第４引き出し導体２２は、積層体２の外表面において第４端子電極１６に接続された第４接続端部２６を含む。
上記第３接続端部２５は、第２コイル導体１８が配置された非導電体層３ｃおよび３ｄ間の界面とは異なる非導電体層３ｄおよび３ｅ間の界面に沿って配置される。また、第３引き出し導体２１は、第２コイル導体１８に接続されかつ第２コイル導体１８と第３接続端部２５との間に位置する非導電体層３ｄを厚み方向に貫通する第２ビア導体２８と、第３接続端部２５が配置された非導電体層３ｄおよび３ｅ間の界面に沿って配置されかつ第２ビア導体２８と第３接続端部２５とを接続する第２連結部３０と、を有する。第２連結部３０は、前述した第２連結部２９と同様、好ましくは、直線状に延びる形状を有する。これによって、第２連結部３０に起因するインダクタンスを小さくでき、高周波特性を向上させることができる。
コモンモードチョークコイル１は、積層体２の第２主面６を実装基板側に向けた状態で実装される。実施品では、たとえば、積層体２における第１端面９と第２端面１０とが対向する長さ方向の寸法Ｌが０．５５ｍｍ以上かつ０．７５ｍｍ以下とされ、第１側面７と第２側面８とが対向する幅方向の寸法Ｗが０．４０ｍｍ以上かつ０．６０ｍｍ以下とされ、第１主面５と第２主面６とが対向する高さ方向の寸法Ｈが０．２０ｍｍ以上かつ０．４０ｍｍ以下とされる。
コモンモードチョークコイル１は、図２および図３からわかるように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々のターン数は２ターン未満であることを特徴としている。さらに、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の少なくとも一方のターン数は１ターン以下であることを特徴としている。
上述のターン数は、以下のように定義される。第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々は、円弧状に延びる部分を有している。図４を参照して、第１コイル１１に備える第１コイル導体１７について説明する。図４に示すように、コイル導体１７の始端から終端にかけて、コイル導体１７の外周に沿って接線Ｔを順次引き、この接線Ｔが３６０度回転した段階で１ターンと定義する。図４に示したコイル導体１７では、接線Ｔが約３０７度回転しているので、約０．８５ターンと定義できる。第２コイル１２に備える第２コイル導体１８についても同様にターン数が定義される。
第１コイル導体１７および第２コイル導体１８のターン数が少ないほど、第１コイル１１と第２コイル１２との間に形成される浮遊容量、より特定的には、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量を低減できるので、コモンモードチョークコイル１の高周波特性を向上させることができる。なお、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々のターン数の下限は、特に限定されず、極端に言えば０ターンを超えていればよいが、好ましくは、０．５ターンとされる。
好ましくは、図３によく示されているように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８を積層体２の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８には、互いに交差する部分を除いて、互いに重なる部分がないようにされる。このことも、第１コイル１１と第２コイル１２との間に形成される浮遊容量を低減することに寄与し、結果として、コモンモードチョークコイル１の高周波特性を向上させることができる。
また、図３からわかるように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８を積層体２の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８とが互いに交差する箇所は、２箇所である。このように、交差する箇所が２箇所以下とされることにより、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が低減され、高周波特性の向上に寄与し得る。
好ましくは、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間の距離は、６μｍ以上かつ２６μｍ以下とされる。当該距離が６μｍ未満になると、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が、高周波特性を低下させる程度に大きくなるおそれがある。他方、当該距離が２６μｍを超えると、第１コイル１１と第２コイル１２との結合係数が低下するおそれがある。
なお、図２において、非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅの各々は、単層のものであるかのように図示されたが、少なくともいくつかは複数層から構成されてもよい。したがって、たとえば、上述した第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間の距離の調整は、非導電体層３ｃの単層での厚みを変更することによって行なわれても、非導電体層３ｃを構成する層の数を変更することによって行なわれてもよい。
また、好ましくは、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々の線幅は、１０μｍ以上かつ２４μｍ以下とされる。当該線幅が１０μｍ未満であると、コイル導体１７および１８における直流抵抗が大きくなるおそれがある。他方、当該線幅が２４μｍを超えると、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が、高周波特性を低下させる程度に大きくなるおそれがある。
また、端子電極１３～１６は、第１主面５から第２主面６にわたって形成されるが、端子電極１３～１６の各々の第１側面７または第２側面８上での幅（図１において、第１端子電極１３についての第１側面７上での幅が“Ｗ１”で示されている。）は、好ましくは、０．１ｍｍ以上かつ０．２５ｍｍ以下とされ、より好ましくは、０．１５ｍｍ以上とされる。当該幅が０．１ｍｍ未満であると、コモンモードチョークコイル１を実装基板へ実装したときの固着強度が不足するおそれがある。他方、当該幅が０．２５ｍｍを超えると、コモンモードチョークコイル１のコモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１のピーク位置が３０ＧＨｚ未満になるおそれがある。
図１において、端子電極１３～１６の各々の一部が第１主面５にまで延長されて形成されている状態が図示されている。図１に図示されないが、端子電極１３～１６の各々の一部は、第２主面６においても、同様に延長されて形成されている。このような延長部の寸法Ｅは、０．０２ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１７ｍｍ以下であることがより好ましい。寸法Ｅが０．０２ｍｍ未満になると、実装基板へ実装したときのコモンモードチョークコイル１の固着強度が低下するおそれがある。他方、寸法Ｅが０．２ｍｍを超えると、コモンモードチョークコイル１のコモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１のピーク位置が３０ＧＨｚ未満になるおそれがある。
次に、コモンモードチョークコイル１の好ましい製造方法について説明する。
非導電体層３となるべきガラスセラミックシートを製造するため、以下の工程が実施される。Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２、ならびに必要に応じてＡｌ２Ｏ３が所定の比率になるように秤量され、白金製のるつぼに入れられ、焼成炉で１５００～１６００℃の温度に昇温されることによって溶融される。この溶融物を急冷することでガラス材料が得られる。
上述したガラス材料としては、たとえば、少なくともＫ、ＢおよびＳｉを含有し、ＫをＫ２Ｏに換算して０．５～５質量％、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０～２５質量％、ＳｉをＳｉＯ２に換算して７０～８５質量％、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０～５質量％からなるガラス材料が用いられる。
次に、Ｄ５０（体積基準の累積百分率５０％相当の粒径）が１～３μｍ程度となるように、上記ガラス材料が粉砕されることによってガラス粉末が得られる。
次に、Ｄ５０がともに０．５～２．０μｍのアルミナ粉末と石英（ＳｉＯ２)粉末とが上記のガラス粉末に添加され、ＰＳＺメディアとともに、ボールミルに入れられ、さらに、ポリビニルブチラール系等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤とがボールミルに入れられ、混合されることによって、ガラスセラミックスラリーが得られる。
次に、上記スラリーが、ドクターブレード法等により膜厚が２０～３０μｍのシート状となるように成形加工され、得られたシートを矩形状に打ち抜くことによって、複数のガラスセラミックシートが得られる。
上述したガラスセラミックシートに含まれる無機成分は、たとえば、ガラス材料を６０～６６質量％、石英を３４～３７質量％、アルミナを０．５～４質量％含む誘電体ガラス材料を含む。
他方、第１コイル１１および第２コイル１２を形成するためのＡｇを導電成分とする導電性ペーストが用意される。
次に、所定のガラスセラミックシートに、たとえばレーザー光を照射することによって、ビア導体２７および２８を配置するための貫通孔が設けられる。その後、たとえばスクリーン印刷によって導電性ペーストが所定のガラスセラミックシートに付与され、それによって、上記貫通孔に導電性ペーストを充填した状態のビア導体２７および２８が形成されるとともに、コイル導体１７および１８ならびに引き出し導体１９～２２を構成する接続端部２３～２６および連結部２９および３０がパターニングされた状態で形成される。
次に、図２に示した非導電性体層３ａ～３ｅの積層順序が得られるように、複数のガラスセラミックシートが積み重ねられる。このとき、これらガラスセラミックシートの積み重ねの上下に、必要に応じて、貫通孔が設けられずかつ導電性ペーストが付与されない適当数のガラスセラミックシートがさらに積み重ねられる。
次に、積み重ねられた複数のガラスセラミックシートが、温度８０℃、圧力１００ＭＰａの条件で温間等方圧プレス処理され、積層ブロックが得られる。
次に、積層ブロックがダイサー等で切断され、個々のコモンモードチョークコイル１に備える積層体２となり得る寸法の積層構造物に個片化される。
次に、個片化された積層構造物が、焼成炉において、８６０～９００℃の温度で１～２時間、たとえば８８０℃の温度で１．５時間焼成され、積層体２が得られる。
焼成後の積層体２は、好ましくは、メディアとともに、回転バレル機に入れられ、回転されることにより、稜線部分および角部分に丸みや面取りが施される。
次に、積層体２における接続端部２３～２６が引き出された箇所にＡｇおよびガラスを含む導電性ペーストが塗布され、次いで、導電性ペーストがたとえば温度８１０℃、１分間の条件で焼き付けられ、それによって、端子電極１３～１６のための下地膜が形成される。下地膜の厚みはたとえば５μｍである。次いで、下地膜上に、電気めっきにより、たとえばＮｉ膜およびＳｎ膜が順次形成される。これらＮｉ膜およびＳｎ膜の厚みは、たとえば、それぞれ、３μｍおよび３μｍである。
以上のようにして、図１に示すコモンモードチョークコイル１が完成される。
前述したように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８のターン数が小さいほど、コモンモードチョークコイル１の高周波特性を向上させることができる。このことを確認するために実施した実験例について以下に説明する。
［実験例］
以下の試料を用意した。なお、各試料に係るコモンモードチョークコイルに備える積層体の寸法は、長さ方向寸法Ｌを０．６５ｍｍ、幅方向寸法Ｗを０．５０ｍｍ、高さ方向寸法Ｈを０．３０ｍｍとした。また、各試料に係るコモンモードチョークコイルにおいて、第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅を０．０１８ｍｍとした。
以下の試料を用意した。なお、各試料に係るコモンモードチョークコイルに備える積層体の寸法は、長さ方向寸法Ｌを０．６５ｍｍ、幅方向寸法Ｗを０．５０ｍｍ、高さ方向寸法Ｈを０．３０ｍｍとした。また、各試料に係るコモンモードチョークコイルにおいて、第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅を０．０１８ｍｍとした。
１．試料１（実施例）
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が０．８ターン、第２コイル導体１８のターン数が１ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料１に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が０．８ターン、第２コイル導体１８のターン数が１ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料１に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
２．試料２（参考例）
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が１．５ターン、第２コイル導体１８のターン数が１．５ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料２に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が１．５ターン、第２コイル導体１８のターン数が１．５ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料２に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図７は、以下に説明する比較例を示す、図２に相当する図である。図６において、図２に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付している。
３．試料３（比較例）
図７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料３に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料３に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
４．試料４（比較例）
図７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１２５ｍｍである、試料４に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１２５ｍｍである、試料４に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
以上の試料１～４に係るコモンモードチョークコイルについて、コモンモード成分の透過特性（Ｓｃｃ２１透過特性）およびディファレンシャルモード成分の透過特性（Ｓｄｄ２１透過特性）を求めた。
図５および図６には、試料１に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図５および図６に示した特性図から、試料１について、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置および最小値（ピーク位置での透過率）、ならびにＳｄｄ２１透過特性についての２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚおよび４０ＧＨｚの各々での透過率を求め、以下の表１に示した。なお、試料２ないし４については、Ｓｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性を示す図面を省略したが、試料１の場合と同様の要領で表１に示した数値を求めた。
表１において、試料１および２と試料３および４とを比較すれば、第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数が２ターン未満である試料１および２によれば、第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数が２ターンである試料３および４と比較して、Ｓｃｃ２１透過特性については、ピーク位置がより高周波側に現れている。すなわち、Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数を２０ＧＨｚ以上にすることができ、高周波領域でのノイズ除去が可能になる。
他方、Ｓｄｄ２１透過特性については、試料１および２によれば、２０～４０ＧＨｚにおいて、透過率が－１ｄＢ以上となり、信号の減衰を抑制できる。なお、試料４が、試料３に比べて、より大きい透過率が得られたのは、積層体の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体と第２コイル導体とが重なる面積が、試料４の方が小さく、浮遊容量が低減したためであると推測される。
また、試料１および２の間で比較すると、第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数がより多い試料２に比べて、より少ない試料１の方が、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置がより高周波側に現れている。より具体的には、第１コイル導体および第２コイル導体の少なくとも一方のターン数が１ターン以下である試料１によれば、Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数を３０ＧＨｚ以上にすることができる。
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。
１ コモンモードチョークコイル
２ 積層体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 非導電体層
５，６ 主面
７，８ 側面
９，１０ 端面
１１ 第１コイル
１２ 第２コイル
１３～１６ 端子電極
１７，１８ コイル導体
１９～２２ 引き出し導体
２３～２６ 接続端部
２７，２８ ビア導体
２９，３０ 連結部
２ 積層体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 非導電体層
５，６ 主面
７，８ 側面
９，１０ 端面
１１ 第１コイル
１２ 第２コイル
１３～１６ 端子電極
１７，１８ コイル導体
１９～２２ 引き出し導体
２３～２６ 接続端部
２７，２８ ビア導体
２９，３０ 連結部
Claims (5)
- 非導電体からなりかつ積層された複数の非導電体層を有する積層体と、
前記積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、
前記積層体の外表面に設けられ、前記第１コイルの互いに異なる第１端および第２端にそれぞれ電気的に接続された第１端子電極および第２端子電極と、
前記積層体の外表面に設けられ、前記第２コイルの互いに異なる第３端および第４端にそれぞれ電気的に接続された第３端子電極および第４端子電極と、
を備え、
前記第１コイルは、前記非導電体層間の１つの界面に沿って配置された第１コイル導体を有し、
前記第２コイルは、前記第１コイル導体が配置された前記非導電体層間の界面とは異なる前記非導電体層間の１つの界面に沿って配置された第２コイル導体を有し、
前記第１コイル導体および前記第２コイル導体の各々のターン数は２ターン未満でありながら、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体の少なくとも一方のターン数は１ターン以下である、
コモンモードチョークコイル。 - 前記第１コイルは、前記第１端および前記第２端をそれぞれ与える第１引き出し導体および第２引き出し導体を有し、前記第１引き出し導体は、前記第１コイル導体が配置された前記非導電体層間の界面とは異なる前記非導電体層間の界面に沿って配置されかつ前記積層体の外表面において前記第１端子電極に接続された第１接続端部を含む、請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記第１引き出し導体は、前記第１コイル導体に接続されかつ前記第１コイル導体と前記第１接続端部との間に位置する前記非導電体層を厚み方向に貫通する第１ビア導体と、前記第１接続端部が配置された前記非導電体層間の界面に沿って配置されかつ前記第１ビア導体と前記第１接続端部とを接続する直線状の第１連結部と、を有する、請求項２に記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記第２コイルは、前記第３端および前記第４端をそれぞれ与える第３引き出し導体および第４引き出し導体を有し、前記第３引き出し導体は、前記第２コイル導体が配置された前記非導電体層間の界面とは異なる前記非導電体層間の界面に沿って配置されかつ前記積層体の外表面において前記第３端子電極に接続された第３接続端部を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記第３引き出し導体は、前記第２コイル導体に接続されかつ前記第２コイル導体と前記第３接続端部との間に位置する前記非導電体層を厚み方向に貫通する第２ビア導体と、前記第３接続端部が配置された前記非導電体層間の界面に沿って配置されかつ前記第２ビア導体と前記第３接続端部とを接続する直線状の第２連結部と、を有する、請求項４に記載のコモンモードチョークコイル。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009231307A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Panasonic Corp | コモンモードノイズフィルタ |
| JP2009302580A (ja) | 2000-03-08 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | ノイズフィルタおよびノイズフィルタを用いた電子機器 |
| JP2010141642A (ja) | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Toko Inc | 積層型電子部品 |
| JP2013219295A (ja) | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Panasonic Corp | コモンモードノイズフィルタ |
| JP5958805B2 (ja) | 2012-05-21 | 2016-08-02 | 東芝ライテック株式会社 | 光源装置及び照明装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958805A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層インダクタ |
| JP3114323B2 (ja) * | 1992-01-10 | 2000-12-04 | 株式会社村田製作所 | 積層チップコモンモードチョークコイル |
| JPH0669038A (ja) * | 1992-08-13 | 1994-03-11 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型コイル |
| US6356181B1 (en) * | 1996-03-29 | 2002-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated common-mode choke coil |
| JPH10335143A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型インダクタ |
| JPH11102817A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Murata Mfg Co Ltd | インダクタ |
| JP3767437B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2006-04-19 | 株式会社村田製作所 | 積層型コモンモードチョークコイル |
| JP2005012072A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Mitsubishi Materials Corp | 積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法 |
| US7064692B1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-06-20 | Honeywell International Inc. | Solid-state synchro/resolver converter |
| TW201201523A (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-01 | Inpaq Technology Co Ltd | Thin type common mode filter and method of manufacturing the same |
| US8505192B2 (en) * | 2010-10-08 | 2013-08-13 | Advance Furnace Systems Corp. | Manufacturing method of common mode filter |
| TWI466146B (zh) * | 2010-11-15 | 2014-12-21 | Inpaq Technology Co Ltd | 共模濾波器及其製造方法 |
| CN102982965B (zh) * | 2011-09-02 | 2015-08-19 | 株式会社村田制作所 | 共模扼流线圈及其制造方法 |
| JP6865605B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2021-04-28 | 株式会社村田製作所 | コモンモードチョークコイル |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009302580A (ja) | 2000-03-08 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | ノイズフィルタおよびノイズフィルタを用いた電子機器 |
| JP2009231307A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Panasonic Corp | コモンモードノイズフィルタ |
| JP2010141642A (ja) | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Toko Inc | 積層型電子部品 |
| JP2013219295A (ja) | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Panasonic Corp | コモンモードノイズフィルタ |
| JP5958805B2 (ja) | 2012-05-21 | 2016-08-02 | 東芝ライテック株式会社 | 光源装置及び照明装置 |
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