JPH05217772A - 複合積層トランス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
トランスの構造及びその製造方法を提供する。 【構成】 電極が形成された非磁性体グリーンシートを
積層し、非磁性体層と電極層の交互積層体よりコイル形
成部を形成し、該コイル形成部を磁性体グリーンシート
からなる磁性体層で挟み、前記非磁性体層と磁性体層を
圧着して焼結一体化してなるとともに、前記コイル形成
部のコイルを磁性体で取り囲んで閉磁路を形成している
ことを特徴とする複合積層トランス。また、その製造方
法は、非磁性体グリーンシートに帯状に巻いた電極を複
数組分形成し、該非磁性体グリーンシートを積層して非
磁性体層と電極の交互積層体よりなるコイル形成部を形
成するとともに、前記非磁性体グリーンシートを挟んで
磁性体グリーンシートを積層して積層体を形成し、該積
層体を圧着し、さらに前記コイル形成部の中央部及び側
面部に磁性体部を形成した後、焼結して一体化すること
を特徴とする。
Description
びその製造方法に関し、特に、絶縁耐力が高く、かつ結
合係数が大きい小型化した複合積層トランス及びその製
造方法に関する。
ル形成用電極との交互積層体よりなるトランスが知られ
ている。例えば、図7ないし図10に示すように、積層
トランスは、磁性体グリーンシート(以下磁性体シート
という)1にコイル形成用の内部電極2、引出し電極
3、スルーホール4又は引出し電極5等を形成し、これ
らの磁性体シート1を適宜積層して形成している。コイ
ルは、一方の内部電極2の一端の引出し電極3が外部に
露出し、スルーホール4によって下部の内部電極2と接
続して形成され、他方の内部電極2の一端の引出し電極
5が、引出し電極3と対向する反対側の辺縁の外部に露
出し一次コイルを形成している。同様にして、内部電極
2で二次コイルを形成し、その一端の引出し電極6及び
7がそれぞれ対向する反対側の辺縁の引出し電極3,5
と異なる位置の外部に露出している。8は一次コイル、
9は二次コイルである。そして、磁性体シートとコイル
形成用電極との交互積層体を圧着、焼結してチップを形
成し、図8に示すように、外部電極10a,10b,1
1a,11bを設けて積層トランスを形成している。こ
のように構成した積層トランスは、その内部構造を図9
に模式的に示すように、一次、二次コイルが磁性体中に
埋まっており、その等価回路図は、図10に示すように
なっている。
積層トランスは、一次、二次コイル間の結合係数を大き
くするためには、一次二次コイル間の距離dを小さくす
る必要があるが、距離dを小さくすると絶縁耐力が低下
してまう。特に、フェライト等の磁性体の絶縁耐力は一
般に小さいので、距離dを小さくできない。また、距離
dを小さくしても、図9に示す如く、一次二次コイルが
磁性体中に埋まっている状態では磁束がコイル電極間を
通る結果、結合係数が低下するという問題点があった。
に鑑みてなされたもので、絶縁耐力が高く、かつ結合係
数の大きい積層トランスの構造及びその製造方法を提供
することを目的としている。
め、この発明に係る積層複合トランスは、電極が形成さ
れた非磁性体グリーンシートを積層し、非磁性体層と電
極層の交互積層体よりコイル形成部を形成し、該コイル
形成部を磁性体グリーンシートからなる磁性体層で挟
み、前記非磁性体層と磁性体層を圧着して焼結一体化し
てなるとともに、前記コイル形成部のコイルを磁性体で
取り囲んで閉磁路を形成していることを特徴とする。ま
た、上記積層複合トランスの製造方法は、非磁性体グリ
ーンシートに帯状に巻いた電極を複数組分形成し、該非
磁性体グリーンシートを積層して非磁性体層と電極の交
互積層体よりなるコイル形成部を形成するとともに、前
記非磁性体グリーンシートを挟んで磁性体グリーンシー
トを積層して積層体を形成し、該積層体を圧着し、さら
に前記コイル形成部の中央部に磁性体部を形成した後、
焼結して一体化することを特徴とする。
形成部は非磁性体層と電極層の交互積層体の一体焼結に
よってなるから一次及び二次コイルが非磁性体である絶
縁体で完全に分離して、一次、二次コイル間の絶縁耐力
を高める。また、コイルの周りが磁性体で取り囲まれ一
次、二次コイルの層間も完全に磁性体で覆われた閉磁路
を形成して、コイル電極層間には磁束がほとんど回らな
いようにすることにより、結合係数を大きくできるとと
もに、高いインダクタンスが得られるので、小型な高エ
ネルギー対応が可能なトランスとすることができる。し
かも、一次、二次コイル間の非磁性体として誘電率の小
さいものが選べるので、浮遊容量を小さくでき、高周波
特性に優れたトランスを得ることができる。また、非磁
性体シートに帯状に巻いた電極を複数組分形成し、この
非磁性体シートを積層するとともに、該非磁性体シート
を挟んで磁性体シートを積層し、焼結して一体化する
と、トランスを複数個まとめて製造・加工でき、生産性
に優れる。
の製造方法を図面に基づいて説明する。先ず、この発明
に係る複合積層トランスの一実施例を図1ないし図3に
より説明する。図1は、この発明の一実施例による複合
積層トランスを示す斜視図、図2は非磁性体シート、磁
性体シート、及び磁性体から複合一体化したチップを示
す斜視図、図3(a),(b),(c)は、それぞれ図
2のチップの中心を通るx−y面、y−z面、z−x面
の断面図である。図1〜図3において、複合積層トラン
ス12は、電極の形成された非磁性体グリーンシート
(非磁性体シート)が積層されて形成されたコイル形成
部13と、磁性体層14,15a,15b,16a,1
6bに挟まれ又は囲まれて形成されたチップ19に外部
電極が設けられて構成されている。コイル形成部13
は、非磁性体層(非磁性体シート)17と電極層(電
極)18の交互積層からなり、磁性体層14はコイル形
成部13の中央部に形成され、磁性体層15a,15b
はコイル形成部13の上下面に磁性体グリーンシート
(磁性体シート)が積層されてなり、磁性体層16a,
16bはコイル形成部13の側面に形成され、各一次、
二次コイルの端の引出し電極31,32及び33,34
がそれぞれコイル形成部13の側面に露出している。こ
の引出し電極31,32及び33,34にそれぞれ接続
してこの外面に外部電極10a,10b,11a,11
bが設けられている。このように電極層18の周りは非
磁性体層17で取り囲まれており、さらにその周りは磁
性体層14,15a,15b,16a,16bで覆わ
れ、閉磁路を形成している。
図面を参照して説明する。図4〜図6は複合積層トラン
スの製造工程を説明するための中間での製品の図であ
る。図4に示すように、非磁性体シート20a,20
b,20c,,,20xの上にコイル用電極21,2
2,23,,,24を複数組分形成するように印刷す
る。非磁性体シート20a,20b,20c,,,20
xには各コイル用電極21,22,23,,,に対応し
てそれぞれ接続してスルーホール21a,22a,23
a,,,が形成されている。また、非磁性体シート20
a及び20xの上下の最外層部にそれぞれ磁性体シート
25a,25bをそれぞれ数枚ずつ配し、非磁性体シー
ト20a〜20xを挟んで積層し、圧着し、図5(a)
に示すような積層トランス素子が複数配列されたブロッ
ク体26を形成する。このブロック体26はコイル用電
極21,22,23,,,24を有する非磁性体シート
20で非磁性体層17と電極層18を有するコイル形成
部13を形成し、磁性体シート25a,25bで磁性体
層15a,15bを形成している。コイル用電極21,
22,23,,,24は、スルーホールによって接続
し、所定の巻数の一次、二次のコイルを形成する。
見るとき、周回するコイル用電極21,22,2
3,,,24の中央部に垂直に孔27を空ける。この孔
27は下部の磁性体層15に達しているが、貫通せずに
途中で留まっている。次に、図5(c)に示すように、
個々のコイル間にスリット28を入れる。スリット28
の方向は内部電極が外部に露出する方向となるようにす
る。
ト28の中に、磁性体ペースト29を充填し、この磁性
体ペースト29を乾燥してブロック体を形成した後、ス
リット28に直交する方向にカットし、図6に断面で示
すような複数のトランス素子群を形成する。さらに、図
6のA−A’線で示すカット位置に沿ってカットし、図
2に示すような構成の個々の素子を形成する。この素子
を焼成することで、非磁性体と磁性体が一体化したチッ
プ19が得られる。焼成後の外部電極を塗布する前のチ
ップ19の外観では、非磁性体部17から一次コイルの
内部電極の一端31(及び他端32が裏面に)、及び二
次コイルの内部電極の一端33(及び他端34が裏面
に)が露出している。そして、図1に示すように、一次
用外部電極10a及び10b、二次用外部電極11a及
び11bを施す。
トランスのコイル形成部は非磁性体層と電極層の交互積
層体の一体焼結によってなるので、一次二次コイル間の
絶縁耐力を高めることができるとともに、コイルの周り
が磁性体で取り囲まれ閉磁路を形成するので、結合係数
を大きくでき、高いインダクタンスが得られる。しか
も、浮遊容量を小さくできるので、小型で高エネルギー
対応が可能な、高周波特性に優れたトランスを得ること
ができる。なお、この発明に係る複合積層トランスのコ
イルを囲む磁性体部の形成方法は上記実施例に限らず、
予め形成しておいたものでもよい。その他、この発明は
その要旨を変更しない範囲で、当業者において修正、変
更実施が可能である。
イル形成部は非磁性体層と電極層の交互積層体の一体焼
結によってなるとともに、コイルの周りが磁性体で取り
囲まれ閉磁路を形成するので、一次二次コイル間の絶縁
耐力を高めることができ、結合係数を大きくできるとと
もに、高いインダクタンスが得られるので、小型で高エ
ネルギー対応を可能にすることができる。しかも、一次
二次コイル間の非磁性体として誘電率の小さいものが選
べるので、浮遊容量を小さくでき、高周波特性に優れた
トランスを得ることができる。また、この発明の複合積
層トランスの製造方法は、非磁性体シートに帯状に巻い
た電極を複数組分形成して積層するとともに、この非磁
性体シートを挟んで磁性体シートを積層し、焼結して一
体化すると、トランスを複数個まとめて加工でき、生産
性に優れる。
斜視図である。
性体シート、磁性体シート、及び磁性体から複合一体化
したチップの斜視図である。
を通るx−y面、y−z面、z−x面の断面図である。
電極の積層状態を説明するための分解斜視図である。
中間での製品の図で、(a),(b),(c)はそれぞ
れブロック体に加工を施した状態を示す斜視図である。
さらに後の工程での製品の斜視図である。
シートと電極の積層状態を説明するための分解斜視図で
ある。
る。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 電極が形成された非磁性体グリーンシー
トを積層し、非磁性体層と電極層の交互積層体よりコイ
ル形成部を形成し、該コイル形成部を磁性体グリーンシ
ートからなる磁性体層で挟み、前記非磁性体層と磁性体
層を圧着して焼結一体化してなるとともに、前記コイル
形成部のコイルを磁性体で取り囲んで閉磁路を形成して
いることを特徴とする複合積層トランス。 - 【請求項2】 非磁性体グリーンシートに帯状に巻いた
電極を複数組分形成し、該非磁性体グリーンシートを積
層して非磁性体層と電極の交互積層体よりなるコイル形
成部を形成するとともに、前記非磁性体グリーンシート
を挟んで磁性体グリーンシートを積層して積層体を形成
し、該積層体を圧着し、さらに前記コイル形成部の中央
部及び側面部に磁性体部を形成した後、焼結して一体化
することを特徴とする複合積層トランスの製造方法。
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