JPH10270256A

JPH10270256A - 電子部品

Info

Publication number: JPH10270256A
Application number: JP9087690A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Takayama; 光広高山; Masayuki Fujimoto; 正之藤本; Yasushi Inoue; 泰史井上; Hiroyuki Mogi; 宏之茂木
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のインダクタアレイやコモンモードチョ
ークコイル等では、各々のコイル部の形状や位置関係を
調整しても磁気的な結合の低減にはおのずと限界があ
り、しかも、近年における電子部品の小型化の進展にと
もなってインダクタアレイやコモンモードチョークコイ
ル等が益々小型化し、そこに収納されているコイル部の
間隔が狭くなり過ぎ、コイル部の形状や位置関係の工夫
だけでは有害な干渉を解消し難くなっている。【解決手段】この発明に係る電子部品は、磁性体と、
該磁性体の内部に設けられた２以上のコイル部とを備
え、該コイル部は１又は２以上のコイルからなり、該コ
イル部の間には該磁性体より透磁率の低い部分が設けら
れている。ここで、前記透磁率の低い部分は、空隙の
み、前記磁性体より透磁率の低い材料及び空隙、又は前
記磁性体より透磁率の低い材料のみで形成することがで
きる。前記磁性体より透磁率の低い材料としては例えば
合成樹脂を挙げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばインダク
タアレイやコモンモードチョークコイル等のように、磁
性体の内部に２以上のコイル部を設けた誘導性の電子部
品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインダクタアレイは、例えば、図
１２に示すように、磁性体１０と、磁性体１０の内部に
設けられた２以上のコイル部１２と、磁性体１０の側面
に設けられた複数の端子１４とを備え、コイル部１２は
１本の導線をスパイラル状に巻回させたコイルからな
り、このコイルの端部は各端子１４に各々電気的に接続
されている。

【０００３】このインダクタアレイに電気信号を伝送さ
せた場合、コイル部１２，１２の間で磁気的な結合が生
じる。そして、この磁気的な結合が大きいと、各コイル
部１２，１２が属する回路間において大幅な相互干渉を
生じ、個々の回路に独立に伝送されるべき電気信号の品
位が低下してしまう。

【０００４】また、従来のコモンモードチョークコイル
は、例えば、図１３に示すように、磁性体１０と、磁性
体１０の内部に設けられた２以上のコイル部１２と、磁
性体１０の側面に設けられた複数の端子１４とを備え、
コイル部１２はスパイラル状に巻回した一対のコイルか
らなり、各コイルの端部は各端子１４に各々電気的に接
続されている。

【０００５】このコモンモードチョークコイルに電気信
号を伝送させた場合も、コイル部１２，１２の間で磁気
的な結合が生じる。そして、この磁気的な結合が大きい
と、各コイル部１２，１２が属する回路間において大幅
な相互干渉を生じ、個々の回路に独立に伝送されるべき
電気信号の品位が低下してしまう。

【０００６】図１４は従来のインダクタアレイにおける
磁気的な結合を説明するための説明図である。同図にお
いて、２つのコイル部１２，１２の間の磁気的な結合分
の磁気回路の長さをＬ_c 、磁気回路の断面積をＡ_c とす
れば、磁気的な結合分の磁気回路の磁気抵抗Ｒ_c は、Ｒ_c ＝Ｌ_c ／（μ₁ ・Ａ_c ）磁気的な結合に関与する磁束Φ_c は、 Φ_c ＝Ｖ_m ／Ｒ_c （Ｖ_m はコイルの持つ起磁力）となる。

【０００７】従って、２つのコイル部１２，１２の間隔
を拡大し、２つのコイル部１２，１２の間の磁気的な結
合分の磁気回路の長さＬ_c を長くすれば、磁気抵抗Ｒ_c
が増加し、磁気的な結合に関与する磁束Φ_c は減少する
ことになる。

【０００８】そこで、従来は、インダクタアレイやコモ
ンモードチョークコイルの寸法や内部構造とコイル部の
形状や位置関係を総合的に検討し、各々のコイル部の形
状や位置関係を調整し、この磁気的な結合を低減させ、
各コイル部が属する回路間における有害な相互干渉をで
きるだけ解消させるようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各々のコイル
部の形状や位置関係を調整しても磁気的な結合の低減に
はおのずと限界があり、しかも、近年における電子部品
の小型化の進展にともなってインダクタアレイやコモン
モードチョークコイル等が益々小型化し、そこに収納さ
れているコイル部の間隔が狭くなり過ぎ、コイル部の形
状や位置関係の工夫だけでは有害な干渉を解消し難くな
っている。

【００１０】この発明は、２つのコイル部の間で磁気的
な結合をできるだけ生じさせないようにして、各コイル
部が属する回路間において有害な相互干渉をできるだけ
生じさせないようにした誘導性の電子部品を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子部品
は、軟質磁性材料からなる磁性体と、該磁性体の内部に
設けられた２以上のコイル部とを備え、該コイル部は１
又は２以上のコイルで構成され、該コイル部の間には該
磁性体より透磁率の低い部分が設けられている。

【００１２】透磁率の低い部分は、空隙のみから構成し
てもよいし、空隙及び、空隙の途中まで充填された、前
記磁性体より透磁率の低い材料から構成してもよいし、
前記磁性体より透磁率の低い材料のみから構成してもよ
い。前記磁性体より透磁率の低い材料としては、例えば
合成樹脂を挙げることができるが、前記磁性体より透磁
率が低ければこれ以外の材料であってもよい。

【００１３】また、透磁率の低い部分は、コイル部の結
合分の磁路を断つように形成されていれば、コイル部に
対してどのような角度になっていてもよい。ここで、コ
イル部の結合分の磁路とは、コイル部の間で作用する相
互誘導に関与する磁束が通る経路をいう。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施の形態に
係るインダクタアレイの説明図である。同図において、
１０は磁性体であり、磁性体１０の内部には隣り合う２
つのコイル部１２，１２が設けられ、磁性体１０の側面
には複数個の端子１４が設けられている。コイル部１２
は１本の導線をスパイラル状に巻回させて形成したコイ
ルからなり、このコイルの端部は各端子１４に各々電気
的に接続されている。そして、磁性体１０は隣り合う２
つのコイル部１２，１２の間で一部を残して切除され、
そこに溝状の空隙１６が形成されている。

【００１５】図２はこの発明の他の実施の形態に係るコ
モンモードチョークコイルの説明図である。同図におい
て、１０は磁性体であり、磁性体１０の内部には隣り合
う２つのコイル部１２，１２が設けられ、磁性体１０の
側面には複数個の端子１４が設けられている。コイル部
１２は２本の導線をスパイラル状に巻回させて形成した
コイルからなり、このコイルの端部は各端子１４に各々
電気的に接続されている。そして、磁性体１０は隣り合
う２つのコイル部１２，１２の間で一部を残して切除さ
れ、そこには溝状の空隙１６が形成されている。

【００１６】図３はこの発明における磁気的な結合を説
明するための説明図である。同図において、磁性体１０
の透磁率をμ₁ 、空隙１６で示されている部分、すなわ
ち磁性体１０より透磁率の低い部分の透磁率をμ₂ 、磁
性体１０より透磁率の低い部分の幅をＬ_g とすると、磁
気的な結合分の磁気回路の磁気抵抗Ｒ_c'は、Ｒ_c'＝（Ｌ_c −Ｌ_g ）／（μ₁ ・Ａ_c ）＋Ｌ_g ／（μ₂
・Ａ_c ）となる。

【００１７】そして、μ₁ ＞μ₂ の関係になるから、Ｒ
_c ＜Ｒ_c'となる。従って、起磁力に変化が無ければ、結
合分の磁気回路の途中に磁性体１０より透磁率の低い部
分が有る場合の磁束Φ_c'は、磁性体１０より透磁率の低
い部分が無い場合の磁束Φ_cより小さくなる。

【００１８】

【実施例】

実施例１まず、図４中に示されるような各種の形状の導電パター
ン２０，２２を磁性体グリーンシート２４に各々印刷し
た。ここで、導電パターン２０，２２は、コイルの周回
を１／２ターン形成する周回パターン２０と、この周回
パターン２０をつなぎ合わせて形成されるコイルを後述
する積層体チップの側面へ導出させる引き出しパターン
２２とからなる。

【００１９】次に、同図に示すように、導電パターン２
０，２２を印刷した磁性体グリーンシート２４を中に
し、その上下に単なる磁性体グリーンシート２６が来る
ようにして、これらの磁性体グリーンシート２４，２６
を積層・圧着し、積層体を形成した。磁性体グリーンシ
ート２４，２６の積層・圧着によって、導電パターン２
０，２２は磁性体グリーンシート２４に設けられたスル
ーホール２８を介してスパイラル状に接続され、コイル
部１２となる。

【００２０】次に、３つのコイル部１２，１２，１２毎
にこの積層体をチップ状に切断し、得られた積層体チッ
プを高温で焼成した。積層された磁性体グリーンシート
２４，２６はこの焼成によって一体の磁性体１０にな
る。焼成された積層体チップの外部には導電ペーストを
焼き付けて端子１４を形成し、同図に示すようなインダ
クタアレイ（外形寸法：４．５×３．２×１．２ｍｍ）
を形成した。

【００２１】次に、ダイシングソー等の切断機を使用し
てこのインダクタアレイの磁性体１０の部分を隣り合う
コイル部１２，１２の間で切除し、そこに溝状の空隙１
６を形成し、図５に示すようなインダクタアレイとし
た。そして、このインダクタアレイのコイル間の磁気結
合係数をインピーダンスアナライザーで求めたところ、
０．０２であった。

【００２２】実施例２図６に示すように、実施例１のインダクタアレイの溝状
の空隙の全てに比透磁率５０の合成樹脂１８を充填し、
このインダクタアレイのコイル部１２，１２の間の磁気
結合係数をインピーダンスアナライザーで求めたとこ
ろ、０．０５であった。

【００２３】実施例３図７に示すように、実施例１のインダクタアレイの溝状
の空隙のほゞ半分の深さまで比透磁率５０の合成樹脂１
８を充填し、残りは空隙１６のままとし、このインダク
タアレイのコイル部１２，１２の間の磁気結合係数をイ
ンピーダンスアナライザーで求めたところ、０．０３で
あった。

【００２４】比較例１実施例１のインダクタアレイで、溝状の空隙を形成する
前のもの、すなわち図４に示すインダクタアレイについ
てコイル部１２，１２の間の磁気結合係数をインピーダ
ンスアナライザーで求めたところ、０．０７であった。

【００２５】実施例４まず、円柱状の磁性体コア３０を成形し、図８に示すよ
うに、この磁性体コア３０に２本の導線を別々に巻き付
けて２つのコイル部１２，１２を形成した。ここで、磁
性体コア３０の材料としてはフェライトを用いた。ま
た、磁性体コア３０の直径は０．６ｍｍ、２つのコイル
部１２，１２の間隔は０．８ｍｍとした。

【００２６】次に、同図に示すような磁性体外郭３２を
この２本の導線を巻き付けた磁性体コア３０の外側に被
覆させた。磁性体外郭３２は、導線を巻き付けた磁性体
コア３０を磁性体粉末とともに押し出すことによって被
覆した。

【００２７】次に、磁性体外郭３２を被覆したものを高
温で焼成して焼結させ、外部に導電ペーストを焼き付け
て端子１４を形成し、同図に示すようなインダクタアレ
イ（外形寸法：３．２×１．１×１．１ｍｍ）を形成し
た。

【００２８】次に、ダイシングソー等の切断機を使用
し、このインダクタアレイの磁性体１０の部分を隣り合
う２つのコイル部１２，１２の間で、結合分の磁路を絶
つ様に、ただし切り離さない様に溝状に切除し、コイル
部１２，１２の間に溝状の空隙１６を形成し、図９に示
すようなインダクタアレイを形成した。そして、このイ
ンダクタアレイのコイル部１２，１２の間の磁気結合係
数をインピーダンスアナライザーで求めたところ、０．
０６であった。

【００２９】実施例５図１０に示すように、実施例４のインダクタアレイの溝
状の空隙の全てに比透磁率５０の合成樹脂１８を充填
し、このインダクタアレイのコイル部１２，１２の間の
磁気結合係数をインピーダンスアナライザーで求めたと
ころ、０．１２であった。

【００３０】実施例６図１１に示すように、実施例４のインダクタアレイの溝
状の空隙のほゞ半分の深さまで比透磁率５０の合成樹脂
１８を充填し、残りは空隙１６のままとし、このインダ
クタアレイのコイル部１２，１２の間の磁気結合係数を
インピーダンスアナライザーで求めたところ、０．０９
であった。

【００３１】比較例２実施例４のインダクタアレイで、溝状の空隙を形成する
前のもの、すなわち図８に示すインダクタアレイについ
てコイル部１２，１２の間の磁気結合係数をインピーダ
ンスアナライザーで求めたところ、０．２であった。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、寸法や内部に配置さ
れたコイルの幾何構造を改変せず、構成要素の材料組成
や構造、作製方法、空隙の作製方法に制限を受けること
なく、各コイル部間における磁気的な結合を小さくし、
各コイル部が属する回路間に生じる信号の相互干渉を抑
えることができるという効果がある。

【００３３】また、この発明において、コイル部間の空
隙に透磁率の低い合成樹脂等を充填した場合は、磁性体
の抗折強度の低下を来すことなく磁気結合係数を低減さ
せることができるという効果がある。

【００３４】また、この発明において、コイル部間の磁
性体より透磁率の低い部分の材料や、空隙の深さを変え
ることにより磁気結合係数を制御することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施の形態に係るインダク
タアレイの説明図である。

【図２】図２はこの発明の他の実施の形態に係るコモン
モードチョークコイルの説明図である。

【図３】図３はこの発明における磁気的な結合を説明す
るための説明図である。

【図４】図４は実施例１に係るインダクタアレイの製造
工程の基本部分を示す説明図である。

【図５】図５はこの発明の実施例１に係るインダクタア
レイの斜視図である。

【図６】図６はこの発明の実施例２に係るインダクタア
レイの斜視図である。

【図７】図７はこの発明の実施例３に係るインダクタア
レイの斜視図である。

【図８】図８は実施例４に係るインダクタアレイの製造
工程の基本部分を示す説明図である。

【図９】図９はこの発明の実施例４に係るインダクタア
レイの斜視図である。

【図１０】図１０はこの発明の実施例５に係るインダク
タアレイの斜視図である。

【図１１】図１１はこの発明の実施例６に係るインダク
タアレイの斜視図である。

【図１２】図１２は従来のインダクタアレイの一例の斜
視図である。

【図１３】図１３は従来のコモンモードチョークコイル
の一例の斜視図である。

【図１４】図１４は従来のインダクタアレイにおける磁
気的な結合を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１０磁性体１２コイル１４端子１６空隙１８合成樹脂２０，２２導電パターン２４，２６磁性体グリーンシート２８スルーホール３０磁性体コア３２磁性体外郭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茂木宏之東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体と、該磁性体の内部に設けられた
２以上のコイル部とを備え、該コイル部は１又は２以上
のコイルからなり、該コイル部の間には該磁性体より透
磁率の低い部分が設けられていることを特徴とする電子
部品。
【請求項２】前記透磁率の低い部分が空隙からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】前記透磁率の低い部分が、前記磁性体よ
り透磁率の低い材料及び空隙からなることを特徴とする
請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】前記透磁率の低い部分が、前記磁性体よ
り透磁率の低い材料からなることを特徴とする請求項１
に記載の電子部品。
【請求項５】前記磁性体より透磁率の低い材料が合成
樹脂であることを特徴とする請求項３又は４に記載の電
子部品。