KR101671122B1 - 공통 모드 초크코일 - Google Patents

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KR101671122B1
KR101671122B1 KR1020150140487A KR20150140487A KR101671122B1 KR 101671122 B1 KR101671122 B1 KR 101671122B1 KR 1020150140487 A KR1020150140487 A KR 1020150140487A KR 20150140487 A KR20150140487 A KR 20150140487A KR 101671122 B1 KR101671122 B1 KR 101671122B1
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마사끼 이누이
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

내압 신뢰성이 높은, 적층형의 코일을 구비하는 공통 모드 초크코일을 제공한다.
2차 코일을 위한 코일 도체(51, 52) 및 코일 도체(55)는 1차 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체(57)에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체(50, 53) 및 내주측 비아홀 도체(59)에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체(54, 56)의 사이에 각각 개재하도록 적층된다. 또한, 1차 코일에 있어서, 외주측 비아홀 도체(58)가 단지 1개의 절연층(40) 밖에 관통하지 않도록 설치되고, 그에 의하여, 외주측 비아홀 도체의 축선 방향의 길이가 짧아진다. 그 결과, 소성 시의 외주측 비아홀 도체에 의한 도체 재료의 확산량을 저감할 수 있음과 함께, 프레스 시의 외주측 비아홀 도체에 의한 절연층의 두께 감소를 억제할 수 있다.

Description

공통 모드 초크코일{COMMON MODE CHOKE COIL}
본 발명은 공통 모드 초크코일에 관한 것으로서, 특히, 적층형의 코일을 구비하는 공통 모드 초크코일에 관한 것이다.
적층형의 코일을 구비하는 공통 모드 초크코일은, 적층된 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖는 적층체를 구비하고, 적층체의 내부에 코일이 설치된다. 코일은, 소용돌이 형상의 복수의 코일 도체를 구비하고 있다. 복수의 코일 도체의 각각은, 절연층의 비교적 중앙 근방에 위치하는 내주측 단부와 비교적 외주 근방에 위치하는 외주측 단부를 갖고 있고, 내주측 단부에는 내주측 비아홀 도체가 접속되고, 외주측 단부에는 외주측 비아홀 도체가 접속된다. 그리고, 코일에 있어서 서로 반대의 권취 방향으로 된 부분을 만들어 내기 위해서, 내주측 단부끼리가 내주측 비아홀 도체에 의해 접속되고, 계속해서, 외주측 단부끼리가 외주측 비아홀 도체에 의해 접속되어, 복수의 코일 도체는, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속된다.
본 발명에 있어서 흥미 있는 공통 모드 초크코일이, 예를 들어 일본 특허 공개 제2003-68528호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 제2001-44033호 공보(특허문헌 2)에 기재되어 있다.
특허문헌 1 및 2에는, 절연층 상에 소용돌이 형상의 코일 도체를 형성하고, 이 절연층을 복수 적층하고, 비아홀 도체를 개재하여 복수의 코일 도체를 직렬 접속하여 1차 코일을 형성하고, 한편, 절연층 상에 소용돌이 형상의 코일 도체를 형성하고, 이 절연층을 복수 적층하고, 비아홀 도체를 개재하여 복수의 코일 도체를 직렬 접속하여 2차 코일을 형성하는 것이 기재되어 있다.
특히, 특허문헌 1에 기재된 공통 모드 초크코일은, 1차 코일용의 복수의 절연층만을 적층한 부분과 2차 코일용의 복수의 절연층만을 적층한 부분을 서로 분리하여 배치한 구조를 갖고 있다.
한편, 특허문헌 2에 기재된 공통 모드 초크코일은, 1차 코일용의 절연층과 2차 코일용의 절연층을 교대로 적층한 구조, 즉, 1차 코일용의 코일 도체와 2차 코일용의 코일 도체를 교대로 적층한 구조를 갖고 있다.
일본 특허 공개 제2003-68528호 공보 일본 특허 공개 제2001-44033호 공보
특허문헌 1에 기재된 공통 모드 초크코일에서는, 1차 코일과 2차 코일이 서로 분리되어서 위치되어 있기 때문에, 1차 코일과 2차 코일 간의 결합이 약하고, 그로 인해, 원하는 특성을 얻기 어렵다고 하는 문제가 있다.
이에 비해, 특허문헌 2에 기재된 공통 모드 초크코일에 의하면, 1차 코일용의 코일 도체와 2차 코일용의 코일 도체를 교대로 적층한 구조를 갖고 있기 때문에, 1차 코일과 2차 코일 사이에서 비교적 강한 결합을 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 교대 적층 구조를 채용한 경우, 한쪽 코일용의 코일 도체 사이를 접속하는 비아홀 도체는, 다른쪽 코일용의 코일 도체가 연장하고 있는 계면을 제공하는 2개의 절연층을 반드시 관통하게 되어, 이것은, 다음과 같은 문제를 야기하는 경우가 있다.
도 7에는, 교대 적층 구조를 채용한 공통 모드 초크코일의 일부이며, 제1 코일용의 인접하는 2개의 코일 도체(1 및 2)와 이들을 서로 접속하는 비아홀 도체(3)가 위치하는 부분이, 몇개의 절연층(4 내지 8) 및 제2 코일용의 코일 도체(9)와 함께 단면도로 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 도시되지 않았지만, 적어도 절연층(5 및 6) 사이의 계면을 따라, 제2 코일용의 코일 도체가 연장되어 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 절연층(5 내지 7) 사이의 계면 위치에는, 비아 패드(3a)가 비아홀 도체(3)의 주위로 연장하도록 형성되어 있다. 비아 패드(3a)는 비아홀 도체(3)를 위한 도전성 페이스트의 부여와 동시에 형성되는 것인데, 절연층(4 내지 7)의 적층 어긋남이 가령 발생해도, 비아홀 도체(3)와 코일 도체(1 및 2)의 접속의 신뢰성을 높임과 함께, 비아홀 도체(3)의 절연층(5 내지 7) 사이의 계면 상에서의 접속의 신뢰성을 높이도록 기여하고 있다. 그로 인해, 비아 패드(3a)는 코일 도체(1 및 2)의 각 두께에 비하여, 통상, 더 두꺼워지는 경향이 있다.
교대 적층 구조를 채용한 경우, 코일 도체(1 및 2)를 서로 접속하는 비아홀 도체(3)는 전술한 바와 같이, 2개의 절연층(5 및 6)을 관통하도록 설치된다. 그 결과, 3개의 비아 패드(3a)가 적층 방향으로 겹친다. 이것에 기인하여 비아홀 도체가 단지 1개의 절연층을 관통하는 경우에 비하여, 비아홀 도체(3)의 축선 방향의 길이가 보다 길어져, 그로 인해, 비아홀 도체(3) 근방에서는, 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a)에 의해 제공되는 도체 재료가 보다 많이 존재하게 된다.
절연층(4 내지 8)이 예를 들어 유리 세라믹을 포함하는 경우, 공통 모드 초크코일의 제조 과정에서 소성 공정이 실시된다. 소성 공정에 있어서, 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a)에 의한 도체 재료는, 통상, 절연층(4 내지 8)에 의해 제공되는 절연 재료에 확산된다. 전술한 바와 같이, 비아홀 도체가 단지 1개의 절연층을 관통하는 경우에 비하여, 도 7에 도시하는 구조쪽이, 도체 재료가 보다 많이 존재하기 때문에, 도체 재료의 확산량은, 도 7에 도시하는 구조쪽이 많아진다.
또한, 공통 모드 초크코일의 제조 과정에서는, 소성 전의 단계에서, 적층 상태를 보다 밀하게 하기 위해서, 절연층(4 내지 8)에 대하여 적층 방향으로 프레스하는 공정이 실시된다. 프레스 공정에서는, 절연층(4 내지 8)이 제공하는 절연 재료에 비하여, 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a)가 제공하는 도체 재료쪽이 프레스에 의한 압축 변형이 발생하기 어려운 성질을 갖고 있다. 그로 인해, 예를 들어 절연층(7)은 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a)가 위치하는 부분에 있어서 보다 크게 찌부러뜨려져, 절연층(7)의 이 부분에서의 두께 T는, 절연층(7)의 본래 두께보다 상당히 얇아져버린다. 절연층(4)에 있어서도, 동일한 두께 감소가 발생할 수 있다.
상기와 같은 도체 재료의 확산이나 절연층(4 및 7)의 두께 감소는, 공통 모드 초크코일의 내압 신뢰성의 저하를 초래하는 원인이 된다. 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a) 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 도체, 예를 들어 제2 코일용의 코일 도체(9)가 절연층(7)의 도 7에 의한 상면측이며, 비아홀 도체(3)의 축선의 연장선 상에 위치하도록 형성되는 경우에는, 이 코일 도체(9)와 비아 패드(3a) 사이의 내압 신뢰성이 우려된다. 또한, 오로지 도체 재료의 확산의 관점에서는, 비아홀 도체(3) 및 비아 패드(3a) 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 외부 단자 전극(도시하지 않음.)이, 비아홀 도체(3) 또는 비아 패드(3a)의 근방에 위치하고 있는 경우에도, 내압 신뢰성의 문제에 조우할 수 있다.
도 7에 도시된 비아홀 도체(3)는 코일 도체(1 및 2)의 내주측 단부 사이를 상호 접속하는 내주측 비아홀 도체인 경우와, 코일 도체(1 및 2)의 외주측 단부 사이를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체인 경우가 있을 수 있다. 전술한 내압 신뢰성의 문제를 보다 피하기 어려운 것은, 비아홀 도체(3)가 특히 외주측 비아홀 도체인 경우이다. 이하에, 그 이유에 대하여 설명한다.
공통 모드 초크코일의 적층체를 구성하는 데 있어서, 도 8에 도시된, 절연층(11 내지 15)이 아래부터 순서대로 적층된다고 상정한다.
절연층(11) 상에는, 1차 코일을 위한 소용돌이 형상의 코일 도체(16)가 형성되고, 절연층(12) 상에는, 2차 코일을 위한 소용돌이 형상의 코일 도체(17)가 형성되고, 절연층(13) 상에는, 1차 코일을 위한 소용돌이 형상의 코일 도체(18)가 형성되고, 절연층(14) 상에는, 2차 코일을 위한 소용돌이 형상의 코일 도체(19)가 형성되고, 절연층(15) 상에는, 1차 코일을 위한 소용돌이 형상의 코일 도체(20)가 형성된다.
도 8에 있어서, 절연층(11) 상의 코일 도체(16)의 내주측 단부와 절연층(13) 상의 코일 도체(18)의 내주측 단부는, 1점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 내주측 비아홀 도체(21)에 의해 상호 접속된다. 또한, 절연층(13) 상의 코일 도체(18)의 외주측 단부와 절연층(15) 상의 코일 도체(20)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(22)에 의해 상호 접속된다. 한편, 절연층(12) 상의 코일 도체(17)의 외주측 단부와 절연층(14) 상의 코일 도체(19)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(23)에 의해 상호 접속된다. 상술한 내주측 비아홀 도체(21)는 2개의 절연층(12 및 13)을 관통하고, 외주측 비아홀 도체(22)는 2개의 절연층(14 및 15)을 관통하고, 외주측 비아홀 도체(23)는 2개의 절연층(13 및 14)을 관통하고 있다.
상술한 바와 같이 접속은, 도시하지 않은 코일 도체에 있어서도 실현된다. 예를 들어, 절연층(12) 상의 코일 도체(17)의 내주측 단부와 절연층(11) 밑에 적층되는 절연층 상의 코일 도체의 내주측 단부가 내주측 비아홀 도체(24)에 의해 접속되고, 절연층(14) 상의 코일 도체(19)의 내주측 단부와 절연층(15) 상에 적층되는 절연층 상의 코일 도체의 내주측 단부가 내주측 비아홀 도체(25)에 의해 접속된다.
대표로서, 내주측 비아홀 도체(21) 및 외주측 비아홀 도체(23)에 주목한다.
내주측 비아홀 도체(21)와 코일 도체(19)의 위치 관계는, 도 7에 도시된 비아홀 도체(3)와 코일 도체(9)와의 위치 관계와 동일하다. 또한, 외주측 비아홀 도체(23)와 코일 도체(20) 또는 코일 도체(16)의 위치 관계에 대해서도, 도 7에 도시된 비아홀 도체(3)와 코일 도체(9)의 위치 관계와 동일하다. 따라서, 어느 경우에도, 전술한 내압 신뢰성의 문제에 조우할 수 있다.
그러나, 전자의 내주측 비아홀 도체(21)와 코일 도체(19)의 위치 관계에 대해서는, 코일 도체(19)가 내주측 비아홀 도체(21)의 축선의 연장선 상에 위치하지 않도록 하는 것은 비교적 용이하다. 도 9에는, 도 8에 도시된 절연층(13 및 14)이 도시되어 있다. 절연층(13)에 있어서, 내주측 비아홀 도체(21)를 예를 들어 파선으로 도시하는 위치로 어긋나게 함으로써, 그 위의 절연층(14)에 형성된 코일 도체(19)가 내주측 비아홀 도체(21)의 축선의 연장선 상에 위치하지 않도록 할 수 있다. 절연층의 중앙부에는 비교적 큰 빈 스페이스가 있어서, 상술한 바와 같이 내주측 비아홀 도체의 위치를 변경하는 것은 비교적 용이하다.
한편, 후자의 외주측 비아홀 도체(23)와 코일 도체(20) 또는 코일 도체(16)와의 위치 관계에 대해서는, 코일 도체(20) 또는 코일 도체(16)가 외주측 비아홀 도체(23)의 축선의 연장선 상에 위치하지 않도록 하는 것은 용이하지 않다. 도 10에는, 도 8에 도시된 절연층(14 및 15)이 도시되어 있다. 절연층(15)에 형성된 코일 도체(20)가 외주측 비아홀 도체(23)의 축선의 연장선 상에 위치하지 않도록 하기 위해서는, 절연층(14)에 있어서, 외주측 비아홀 도체(23)를 파선으로 도시한 바와 같은 몇 군데 중 하나의 위치로 어긋나게 할 필요가 있다. 그러나, 외주측 비아홀 도체(23)의 위치를 어긋나게 하면, 코일 도체(19)의 중간부와 간섭하거나, 절연층(14)으로부터 비어져 나오거나(straddling) 한다고 하는 문제를 초래한다. 즉, 절연층(14)의 한정된 면적의 범위 내에서, 코일의 턴수를 저감시키지 않고, 코일 도체(20)(또는 코일 도체(16))가 외주측 비아홀 도체(23)의 축선의 연장선 상에 위치하지 않도록 하는 것은 용이하지 않다.
이상, 상세하게 설명한 외주측 비아홀 도체에 관한 도체 재료의 확산이나 절연층의 두께 감소에 의해 초래되는 내압 신뢰성의 저하 문제는, 공통 모드 초크코일의 코일 형상의 설계 자유도를 저하시키는 원인이 된다. 또한, 내압 신뢰성의 향상을 위해 절연층의 두께를 증가시키면, 공통 모드 초크코일의 소형화를 저해하는 결과를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는 공통 모드 초크코일의 구조를 제공하려고 하는 것이다.
본 발명에 따른 공통 모드 초크코일은, 적층된 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖는 적층체와, 적층체의 내부에 설치되는 제1 및 제2 코일과, 적층체의 외표면 상에 설치되는 제1 내지 제4 외부 단자 전극을 구비한다. 제1 및 제2 외부 단자 전극은, 각각, 제1 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속되고, 제3 및 제4 외부 단자 전극은, 각각, 제2 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속된다.
제1 및 제2 코일은, 모두, 절연층 사이의 복수의 계면을 따라 각각 연장하고, 또한 절연층의 비교적 중앙 근방에 위치하는 내주측 단부와 비교적 외주 근방에 위치하는 외주측 단부를 갖는 소용돌이 형상의 복수의 코일 도체와, 적층 방향으로 인접하는 코일 도체의 각 내주측 단부를 상호 접속하는 내주측 비아홀 도체를 포함한다.
제1 코일은, 적층 방향으로 인접하는 코일 도체의 각 외주측 단부 사이를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체를 더 포함하고, 그 제1 코일에 있어서, 복수의 코일 도체는, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속된다.
그리고, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 먼저, 제2 코일을 위한 코일 도체는, 제1 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함하는 것을 제1 특징으로 하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체에 의해 서로 접속되는 몇개의 조의 코일 도체는, 제2 코일을 위한 코일 도체와 단지 1개의 절연층을 사이에 두고 위치하는 것을 제1 특징으로 하고 있다. 이것은, 제1 코일과 제2 코일의 결합을 강하게 하는 것에 기여한다.
또한, 본 발명에서는, 제1 코일에 있어서, 외주측 비아홀 도체가, 단지 1개의 절연층밖에 관통하지 않도록 설치되는 것을 제2 특징으로 하고 있다. 이 제2 특징은, 바꾸어 말하면, 외주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 코일 도체는, 단지 1개의 절연층을 사이에 두고 위치하고 있는 것으로 되고, 그로 인해, 외주측 비아홀 도체의 축선 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 소성 공정에 있어서, 외주측 비아홀 도체에 의한 도체 재료의 확산량을 저감할 수 있음과 함께, 프레스 공정에 있어서, 외주측 비아홀 도체에 의한 절연층의 두께 감소를 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 제1 코일에 대하여 제공되는 상술한 특징적 구성이, 제2 코일에 대해서도 제공된다. 즉, 제2 코일에 대해서도, 적층 방향으로 인접하는 코일 도체의 각 외주측 단부 사이를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체를 더 포함하고, 그 제2 코일에 있어서, 복수의 코일 도체는, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속된다. 제1 코일을 위한 코일 도체는, 제2 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함한다. 그리고, 제2 코일에 있어서도, 외주측 비아홀 도체는, 단지 1개의 절연층을 관통하도록 설치된다.
상술한 바람직한 구성에 의하면, 제1 및 제2 코일의 양쪽에 있어서, 소성 시의 외주측 비아홀 도체에 의한 도체 재료의 확산량을 저감할 수 있고, 또한, 프레스 시의 외주측 비아홀 도체에 의한 절연층의 두께 감소를 억제할 수 있음과 함께, 제1 코일과 제2 코일의 결합을 보다 강하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 바람직하게는, 제1 코일의 형태와 제2 코일의 형태는 적층 방향에 대하여 대칭으로 된다. 이에 의해, 공통 모드 초크코일의 실장에 있어서 방향성을 없앨 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 코일과 제2 코일 사이에서 비교적 강한 결합을 확보하면서, 외주측 비아홀 도체에 기인하는 도체 재료의 확산이나 절연층의 두께 감소를 억제할 수 있으므로, 외주측 비아홀 도체의 축선의 연장선 상 또는 그 근방에, 그 외주측 비아홀 도체 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 도체를 배치해도, 내압 신뢰성 저하에 대한 우려를 저감할 수 있다. 그로 인해, 공통 모드 초크코일에 있어서의 코일 형상의 설계 자유도를 높일 수 있다. 또한, 외부 단자 전극과 외주측 비아홀 도체의 위치 관계에 대해서도, 설계의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 내압 신뢰성의 향상을 위해 절연층의 두께를 증가시킬 필요가 없으므로, 공통 모드 초크코일의 소형화를 저해하는 경우가 없다.
또한, 본 발명에 의하면, 도 4를 참조하여 후술하는 바와 같이, 제1 코일을 위한 코일 도체와 제2 코일을 위한 코일 도체의 적층 순서를 바꿈으로써, 공통 모드 초크코일의 특성 임피던스를 용이하게 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 공통 모드 초크코일(30)의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 공통 모드 초크코일(30)에 구비하는 적층체(31)에 있어서의 저투자율부(32)를 구성하는 복수의 절연층(35 내지 42)을 적층 순서에 따라 배치하여 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 공통 모드 초크코일(30)에 구비하는 적층체(31)에 있어서의 외주측 비아홀 도체(58) 및 그 근방을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 4는 적층형의 코일을 구비하는 공통 모드 초크코일에 있어서, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체의 적층 순서를 다양하게 바꾸는 것에 의한 특성 임피던스의 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내는, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내는, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 7은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 설명하기 위한 것으로서, 교대 적층 구조를 채용한 공통 모드 초크코일에 구비하는 적층체의 일부를 확대하여 도시하는, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 8은 교대 적층 구조를 채용한 공통 모드 초크코일에 구비하는 적층체를 구성하는 복수의 절연층(11 내지 15)을 적층 순서에 따라 배치하여 도시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 설명하기 위한 것으로서, 도 8에 도시된 절연층(13 및 14)을 취출하여 도시하는 평면도이다.
도 10은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 설명하기 위한 것으로서, 도 8에 도시된 절연층(14 및 15)을 취출하여 도시하는 평면도이다.
도 1을 참조하여, 공통 모드 초크코일(30)은 부품 본체로서의 적층체(31)를 구비한다. 적층체(31)는 저투자율부(32)를 2개의 자성체부(33 및 34) 사이에 끼운 구조를 갖고 있다. 자성체부(33 및 34)는 예를 들어, Ni-Cu-Zn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, 육방정 페라이트 등을 포함한다. 한편, 저투자율부(32)의 재질로서는, 예를 들어, 투자율이 거의 1인 유리 세라믹 같은 비자성체나, 투자율이 1 내지 10 정도인 Ni-Cu-Zn계 페라이트, 비자성 페라이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 저투자율부(32)의 재질로서, 폴리이미드 등의 수지를 사용할 수도 있다.
적층체(31)의 외표면 상에는, 제1 내지 제4 외부 단자 전극(43 내지 46)이 설치된다.
보다 상세하게는, 외부 단자 전극(43 및 46)은 적층체(31)의 측면(47)에 위치되고, 외부 단자 전극(44 및 45)은 측면(47)에 대향하는 측면(48)에 위치된다. 외부 단자 전극(43 내지 46)에 포함되는 도체 재료로서는, 예를 들어, Cu, Pd, Al, Ag 등의 도전성 금속 또는 이들을 포함하는 합금이 사용된다.
저투자율부(32)는 도 2에 도시한 8개의 절연층(35 내지 42)을 포함하는 적층된 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖고 있다. 절연층(35 내지 42)은 이 순서로 밑에서부터 적층된다. 또한, 도 2 및 후술하는 도 5 및 도 6에 있어서, 우열과 좌열 사이에 표시되는 브래킷 기호는, 적층에 있어서의 삽입되는 위치를 나타내고 있다.
절연층(35 내지 42) 상에는, 각각, 소용돌이 형상의 코일 도체(49 내지 56)가 형성된다.
코일 도체(49 내지 56)는 각각, 절연층(35 내지 42)의 비교적 중앙 근방에 위치하는 내주측 단부와 비교적 외주 근방에 위치하는 외주측 단부를 갖고 있다. 또한, 코일 도체(49 내지 56)는 실제로는, 절연층(35 내지 42)의 인접하는 것의 사이의 계면을 따라 각각 연장되도록 형성되는 것이지만, 이하에 있어서는, 절연층(35 내지 42)의 각각 위에 위치하는 것으로 하여 설명한다.
적층체(31)의 내부, 보다 특정적으로는, 저투자율부(32)의 내부에는, 제1 및 제2 코일이 설치된다. 공통 모드 초크코일(30)에 있어서의 1차 코일 및 2차 코일은 상대적으로 결정되는 것이지만, 이하에 있어서, 제1 및 제2 코일을, 각각, 1차 코일 및 2차 코일로 하여 설명한다.
도 2에 있어서, 우측에 1차 코일이, 좌측에 2차 코일이 도시되어 있다. 도 1에 도시한 제1 및 제2 외부 단자 전극(43 및 44)은 각각, 1차 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속되고, 동일하게 도 1에 도시한 제3 및 제4 외부 단자 전극(45 및 46)은 각각, 2차 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속된다. 1차 코일은, 코일 도체(50, 53, 54 및 56)를 갖고서 구성되고, 2차 코일은, 코일 도체(49, 51, 52 및 55)를 갖고서 구성된다.
먼저, 1차 코일을 구성하는 코일 도체(50, 53, 54 및 56)의 접속 형태에 대하여 설명한다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(36) 상에 형성되는 코일 도체(50)의 외주측 단부는, 절연층(36)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제1 외부 단자 전극(43)에 접속된다. 한편, 코일 도체(50)의 내주측 단부는, 절연층(37, 38 및 39)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(57)에 접속된다.
또한, 비아홀 도체(57)에는, 도 7을 참조하여 전술한 비아홀 도체(3)에 관련하여 형성되는 비아 패드(3a)와 마찬가지로, 비아 패드가 형성된다. 특별히 예를 들어 설명하지는 않지만, 이하에 등장하는 다른 비아홀 도체에 대해서도 마찬가지이다.
계속해서, 전술한 내주측 비아홀 도체(57)는 절연층(39) 상에 형성되는 코일 도체(53)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(50)의 내주측 단부와 코일 도체(53)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(57)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(53)의 외주측 단부는, 절연층(40)을 관통하도록 설치된 외주측 비아홀 도체(58)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(58)는 절연층(40) 상에 형성되는 코일 도체(54)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(53)의 외주측 단부와 코일 도체(54)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(58)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(54)의 내주측 단부는, 절연층(41 및 42)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(59)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(59)는 절연층(42) 상에 형성되는 코일 도체(56)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(54)의 내주측 단부와 코일 도체(56)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(59)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(56)의 외주측 단부는, 절연층(42)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제2 외부 단자 전극(44)에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(50, 53, 54 및 56)가 내주측 비아홀 도체(57), 외주측 비아홀 도체(58) 및 내주측 비아홀 도체(59)를 순차 개재하여, 즉, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 접속됨으로써, 1차 코일이 구성된다.
이어서, 2차 코일을 구성하는 코일 도체(49, 51, 52 및 55)의 접속 형태에 대하여 설명한다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(35) 상에 형성되는 코일 도체(49)의 외주측 단부는, 절연층(35)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제4 외부 단자 전극(46)에 접속된다. 한편, 코일 도체(49)의 내주측 단부는, 절연층(36 및 37)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(60)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(60)는 절연층(37) 상에 형성되는 코일 도체(51)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(49)의 내주측 단부와 코일 도체(51)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(60)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(51)의 외주측 단부는, 절연층(38)을 관통하도록 설치된 외주측 비아홀 도체(61)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(61)는 절연층(38) 상에 형성되는 코일 도체(52)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(51)의 외주측 단부와 코일 도체(52)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(61)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(52)의 내주측 단부는, 절연층(39, 40 및 41)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(62)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(62)는 절연층(41) 상에 형성되는 코일 도체(55)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(52)의 내주측 단부와 코일 도체(55)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(62)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(55)의 외주측 단부는, 절연층(41)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제3 외부 단자 전극(45)에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(49, 51, 52 및 55)가 내주측 비아홀 도체(60), 외주측 비아홀 도체(61) 및 내주측 비아홀 도체(62)를 순차 개재하여, 즉, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 접속됨으로써, 2차 코일이 구성된다.
상술한 코일 도체(49 내지 56) 및 비아홀 도체(57 내지 62)에 포함되는 도체 재료로서는, 예를 들어, Cu, Pd, Al, Ag 등의 도전성 금속 또는 이들을 포함하는 합금이 사용된다.
이상 설명한 공통 모드 초크코일(30)에 있어서, 외주측 비아홀 도체(58 및 61)는 모두, 단지 1개의 절연층(40 또는 38) 밖에 관통하지 않도록 설치되어 있다. 따라서, 이하에 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 외주측 비아홀 도체(58 및 61)에 기인하는 문제를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
도 3에는, 외주측 비아홀 도체(58 및 61)를 대표하여, 외주측 비아홀 도체(58) 및 그 근방이 도시되어 있다. 도 3에 있어서, 도 2에 도시하는 요소에 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고 있다. 절연층(39 내지 41) 사이의 계면 위치에는, 비아 패드(58a)가 외주측 비아홀 도체(58)의 주위로 연장하도록 형성되어 있다.
공통 모드 초크코일(30)을 제조하는 데 있어서, 소성 전의 프레스 공정에 있어서, 적층체(31)가 프레스되었을 때, 절연층(35 내지 42)이 제공하는 절연 재료에 비하여, 비아홀 도체(57 내지 62)가 제공하는 도체 재료쪽이 프레스에 의한 압축 변형이 발생하기 어려운 성질을 갖고 있기 때문에, 예를 들어 절연층(41)은 비아홀 도체(58) 및 비아 패드(58a)가 위치하는 부분에 있어서 찌부러져, 두께 T가 감소하는 경향이 있다. 그러나, 비아홀 도체(58)는 단지 1개의 절연층(40) 밖에 관통하지 않으므로, 도 7에 도시된 비아홀 도체(3)의 경우에 비하여, 축선 방향의 길이가 짧고, 따라서, 절연층(41)의 두께 T의 감소는 그다지 발생하지 않는다.
또한, 외주측 비아홀 도체(58 및 61)는 도 7에 도시된 비아홀 도체(3)의 경우에 비하여, 도체 재료의 양이 적으므로, 소성 공정에서의 도체 재료의, 절연층(35 내지 42)에의 확산량을 적게 할 수 있다.
이러한 것으로부터, 외주측 비아홀 도체(58 및 61)의 축선의 연장선 상 또는 그 근방에, 그 외주측 비아홀 도체(58 및 61) 과의 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 도체를 배치해도, 내압 신뢰성 저하에 대한 우려를 저감할 수 있다.
그로 인해, 공통 모드 초크코일(30)에 있어서의 코일 형상의 설계 자유도를 높일 수 있다. 도 2에 도시한 코일 형상에서는, 예를 들어, 1차 코일을 위한 외주측 비아홀 도체(58)의 축선의 연장선 상에 2차 코일을 위한 코일 도체(52 및 55)가 위치하거나, 반대로, 2차 코일을 위한 외주측 비아홀 도체(61)의 축선의 연장선 상에 1차 코일을 위한 코일 도체(50 및 53)가 위치하거나 하는 일은 없지만, 코일의 턴수를 증가시키기 위해서, 코일 도체를 더 외주 방향으로 연장하거나, 코일 도체가 연장하는 형태를 도 2에 도시한 바와 같은 타원 형상으로부터 후술하는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같은 직사각 형상으로 변경하는 것과 같은 설계 변경을 문제없이 행할 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 코일 형상에서는, 외주측 비아홀 도체(58)와, 이것과의 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 외부 단자 전극(45 및 46)은, 비교적 이격되어 있지만, 외주측 비아홀 도체(58)와 외부 단자 전극(45 및 46)을 보다 접근시키는 설계 변경도 허용된다. 외주측 비아홀 도체(61)와 외부 단자 전극(43 및 44)의 관계에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 공통 모드 초크코일(30)에 있어서, 2차 코일을 위한 코일 도체는, 1차 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함하고 있다. 보다 구체적으로는, 2차 코일을 위한 코일 도체(51 및 52)는 내주측 비아홀 도체(57)에 의해 상호 접속되는 1차 코일을 위한 코일 도체(50 및 53)의 사이에 개재하도록 적층되고, 또한, 2차 코일을 위한 코일 도체(55)는 내주측 비아홀 도체(59)에 의해 상호 접속되는 1차 코일을 위한 코일 도체(54 및 56)의 사이에 개재하도록 적층된다.
또한, 반대로, 1차 코일을 위한 코일 도체에 대해서도, 2차 코일을 위한 코일 도체 중, 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함하고 있다. 보다 구체적으로는, 1차 코일을 위한 코일 도체(50)는 내주측 비아홀 도체(60)에 의해 상호 접속되는 2차 코일을 위한 코일 도체(49 및 51)의 사이에 개재하도록 적층되고, 또한, 1차 코일을 위한 코일 도체(53 및 54)는 내주측 비아홀 도체(62)에 의해 상호 접속되는 2차 코일을 위한 코일 도체(52 및 55)의 사이에 개재하도록 적층된다.
상술한 바와 같은 구성의 결과, 코일 도체(49)와 코일 도체(50), 코일 도체(50)와 코일 도체(51), 코일 도체(52)와 코일 도체(53), 코일 도체(54)와 코일 도체(55), 코일 도체(55)와 코일 도체(56)와 같이, 5쌍의 코일 도체에 있어서, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체를, 단지 1개의 절연층을 사이에 두고 위치시킬 수 있다. 그로 인해, 1차 코일과 2차 코일 사이에서 강한 결합을 얻을 수 있다.
또한, 공통 모드 초크코일(30)은 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 1차 코일의 형태와 2차 코일의 형태가 적층 방향에 대하여 대칭이다. 이것은, 공통 모드 초크코일(30)의 실장에 있어서 방향성이 없는 것을 의미한다. 따라서, 공통 모드 초크코일(30)을 실장하는 데 있어서, 제1 및 제2 외부 단자 전극(43 및 44)의 위치와 제3 및 제4 외부 단자 전극(45 및 46)의 위치를 서로 반대로 할 수도 있다.
공통 모드 초크코일의 특성 임피던스 Z0는, 전송 선로가 무손실인 경우, Z0=(L/C)1/2로 표현되는 것이 알려져 있다. 여기서, L은 직렬 인덕턴스, C는 병렬 정전 용량이다. 병렬 정전 용량 C는, 코일 도체 사이에 위치하는 절연층이 갖는 유전체로서의 성질로부터 초래되는 것이며, 저투자율부(32)를 구성하는 절연층(35 내지 42)은 통상, 2 내지 6 정도의 비유전율을 갖고 있다.
상기 식으로부터, 병렬 정전 용량 C를 바꿈으로써, 특성 임피던스 Z0을 조정할 수 있는 것을 알 수 있다. 이 실시 형태에 의한 공통 모드 초크코일(30)에 구비하는 특징적 구성에 기초하면, 이하에 설명하는 바와 같이, 병렬 정전 용량 C를 용이하게 바꿀 수 있고, 그 결과, 특성 임피던스 Z0을 용이하게 조정할 수 있다.
도 4에는, 적층형의 코일을 구비하는 공통 모드 초크코일에 있어서, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체의 적층 순서를 바꾼 5가지의 예가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4의 표현 방법에 대하여 설명하면 점선으로 도시된 가로선은, 1차 코일을 위한 코일 도체를 나타내고, 실선으로 도시된 가로선은, 2차 코일을 위한 코일 도체를 나타내고 있다. 또한, 좌측 단부에 기재한 「1」 내지 「8」의 숫자는, 밑에서부터의 적층 위치를 나타내고 있다. 적층 순서를 바꾼 5가지의 예의 각각의 밑에 기재된 「(1347)」과 같은 표시는, 실선으로 도시된 2차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고 있는 적층 위치를 나타내는 것으로, 예를 들어, 가장 좌열의 「(1347)」은, 좌측 단부에 기재한 「1」 내지 「8」의 숫자에 대응시켜서, 「1」, 「3」, 「4」, 「7」의 각 적층 위치에 2차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 전술한 병렬 정전 용량 C에 기여하는 정전 용량은, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체가 대향하는 개소에서 발생한다. 도 4에 있어서, 이러한 정전 용량이 발생하는 개소에는, 콘덴서를 나타내는 기호가 기입되어 있다.
도 2를 참조하여 설명한 공통 모드 초크코일(30)은 가장 좌열의 「(1347)」의 적층 순서를 갖고 있다. 이 경우, 정전 용량이 발생하는 개소가 5군데 있다.
상기 예에서 알 수 있는 바와 같이, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체의 적층 순서를 바꿈으로써, 정전 용량이 발생하는 개소의 수를 바꿀 수 있다.
「(1345)」의 적층 순서의 것은, 정전 용량이 발생하는 개소가 3군데 있다. 따라서, 「(1345)」의 적층 순서의 것의 병렬 정전 용량 C는, 「(1347)」의 적층 순서의 것에 비하여 더 작아지고, 따라, 특성 임피던스 Z0이 보다 커진다.
「(1346)」의 적층 순서의 것은, 「(1347)」의 적층 순서의 것과 마찬가지로, 정전 용량이 발생하는 개소가 5군데 있다. 따라서, 이 병렬 정전 용량 C는 서로 동일하다고 생각된다. 또한, 실제로는, 코일 도체의 패턴의 미묘한 차에 의해, 병렬 정전 용량 C가 완전히 동일해지지 않는 것이 통상이다.
「(1357)」의 적층 순서의 것은, 특허문헌 2에 기재된 교대 적층 구조를 갖는 것으로서, 정전 용량이 발생하는 개소가 7군데 있다. 따라서, 「(1357)」의 적층 순서의 것은, 「(1347)」의 적층 순서의 것이나 「(1346)」의 적층 순서의 것에 비하여, 병렬 정전 용량 C가 보다 커지고, 따라, 특성 임피던스 Z0이 보다 작아진다.
「(1234)」의 적층 순서의 것은, 특허문헌 1에 기재된 1차 코일과 2차 코일이 서로 분리된 적층 구조를 갖고, 정전 용량이 발생하는 개소가 1군데밖에 없다. 따라서, 「(1234)」의 적층 순서의 것은, 상술한 어느 것보다, 병렬 정전 용량 C가 보다 작아져, 그 결과, 특성 임피던스 Z0이 보다 커진다.
도 4에 있어서, 「(1347)」, 「(1345)」 및 「(1346)」의 적층 순서의 것이, 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명의 범위 내에 있는 예 중, 「(1347)」에 대해서는, 1차 코일과 2차 코일의 양쪽에 있어서, 동일한 코일을 위한 코일 도체가 적층 방향으로 2개 배열된 개소가 있는데, 이렇게 2개 배열된 코일 도체끼리가 외주측 비아홀 도체로 상호 접속되게 된다.
이어서, 「(1345)」에 대해서는, 적층 위치 「2」, 「6」 내지 「8」에 1차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고, 적층 위치 「1」, 「3」 내지 「5」에 2차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고 있다. 1차 코일에 있어서, 적층 위치 「2」, 「6」 내지 「8」의 코일 도체가 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되므로, 적층 위치 「6」의 코일 도체와 적층 위치 「7」의 코일 도체가, 단지 1개의 절연층을 관통하는 외주측 비아홀 도체로 상호 접속된다. 한편, 2차 코일에 있어서, 적층 위치 「1」, 「3」 내지 「5」의 코일 도체가 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되므로, 적층 위치 「3」의 코일 도체와 적층 위치 「4」의 코일 도체가, 단지 1개의 절연층을 관통하는 외주측 비아홀 도체로 상호 접속된다.
이어서, 「(1346)」에 대해서는, 적층 위치 「2」, 「5」, 「7」 및 「8」에 1차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고, 적층 위치 「1」, 「3」, 「4」 및 「6」에 2차 코일을 위한 코일 도체가 위치하고 있다. 1차 코일에 있어서, 적층 위치 「2」, 「5」, 「7」 및 「8」의 코일 도체가 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되므로, 적층 위치 「5」의 코일 도체와 적층 위치 「7」의 코일 도체가 외주측 비아홀 도체로 상호 접속된다. 그러나, 적층 위치 「5」의 코일 도체와 적층 위치 「7」의 코일 도체를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체는, 2차 코일을 위한 코일 도체를 개재시키는 2개의 절연층을 관통하고 있다. 한편, 2차 코일에 있어서, 적층 위치 「1」, 「3」, 「4」 및 「6」의 코일 도체가 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되므로, 적층 위치 「3」의 코일 도체와 적층 위치 「4」의 코일 도체가, 단지 1개의 절연층을 관통하는 외주측 비아홀 도체로 상호 접속된다. 따라서, 「(1346)」의 예에서는, 2차 코일에 대해서만, 외주측 비아홀 도체가 단지 1개의 절연층을 관통하도록 설치된다는 조건을 만족하고 있다.
이들 3가지의 예에서, 적층 순서의 변경에 의해, 특성 임피던스 Z0의 조정이 가능한 것을 알 수 있다. 그리고, 이러한 특성 임피던스 Z0의 조정은, 공통 모드 임피던스의 취득 효율의 악화를 초래할 수 있는 코일 도체 간의 대향 거리의 확대나 절연 저항 열화를 초래할 수 있는 코일 도체 간의 대향 거리의 단축을 필요로 하지 않는 점에서 유리하다.
도 2에 도시한 제1 실시 형태에서는, 8층에 분포하는 코일 도체(49 내지 56)를 구비하고 있었지만, 본 발명의 범위 내에 있어서, 코일 도체의 적층수를 여러가지로 변경할 수 있다. 이하, 코일 도체의 적층수가 변경된 실시 형태의 대표예에 대하여 설명한다.
도 5에 도시하는, 본 발명의 제2 실시 형태에서는, 코일 도체의 적층수가 6이다. 또한, 도 2에서는, 코일 도체가 연장하는 형태가 타원 형상이었던 것에 비해, 도 5 및 후술하는 도 6에서는, 코일 도체가 연장하는 형태가 직사각 형상인데, 이것은 본질적인 상위점이 아니다.
도 5를 참조하여 설명하는 공통 모드 초크코일은, 도 1에 도시한 공통 모드 초크코일(30)과 동일한 외관을 갖고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 공통 모드 초크코일의 적층체에 구비하는 저투자율부(64)는 6개의 절연층(65 내지 70)을 포함하는 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖고 있다. 절연층(65 내지 70)은 이 순서로 밑에서부터 적층된다. 절연층(65 내지 70) 상에는, 각각, 소용돌이 형상의 코일 도체(71 내지 76)가 형성된다.
도 5에 있어서, 우측에 1차 코일이, 좌측에 2차 코일이 도시되어 있다. 1차 코일은, 코일 도체(71, 73, 74 및 76)를 갖고서 구성되고, 2차 코일은, 코일 도체(72 및 75)를 갖고서 구성된다.
먼저, 1차 코일을 구성하는 코일 도체(71, 73, 74 및 76)의 접속 형태에 대하여 설명한다. 또한, 1차 코일에서의 접속 형태는, 실질적으로는, 도 2에 도시한 1차 코일에서의 접속 형태와 동일하다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(65) 상에 형성되는 코일 도체(71)의 외주측 단부는, 절연층(65)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제1 외부 단자 전극(43)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다. 한편, 코일 도체(71)의 내주측 단부는, 절연층(66 및 67)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(77)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(77)는 절연층(67) 상에 형성되는 코일 도체(73)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(71)의 내주측 단부와 코일 도체(73)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(77)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(73)의 외주측 단부는, 절연층(68)을 관통하도록 설치된 외주측 비아홀 도체(78)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(78)는 절연층(68) 상에 형성되는 코일 도체(74)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(73)의 외주측 단부와 코일 도체(74)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(78)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(74)의 내주측 단부는, 절연층(69 및 70)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(79)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(79)는 절연층(70) 상에 형성되는 코일 도체(76)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(74)의 내주측 단부와 코일 도체(76)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(79)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(76)의 외주측 단부는, 절연층(70)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제2 외부 단자 전극(44)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(71, 73, 74 및 76)가 내주측 비아홀 도체(77), 외주측 비아홀 도체(78) 및 내주측 비아홀 도체(79)를 순차 개재하여, 즉, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 접속됨으로써, 1차 코일이 구성된다.
이어서, 2차 코일을 구성하는 코일 도체(72 및 75)의 접속 형태에 대하여 설명한다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(66) 상에 형성되는 코일 도체(72)의 외주측 단부는, 절연층(66)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제4 외부 단자 전극(46)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다. 한편, 코일 도체(72)의 내주측 단부는, 절연층(67, 68 및 69)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(80)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(80)는 절연층(69) 상에 형성되는 코일 도체(75)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(72)의 내주측 단부와 코일 도체(75)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(80)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(75)의 외주측 단부는, 절연층(69)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제3 외부 단자 전극(45)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(72 및 75)가 내주측 비아홀 도체(80)를 개재하여 접속됨으로써, 2차 코일이 구성된다.
이상 설명한 실시 형태에 있어서도, 외주측 비아홀 도체(78)는 단지 1개의 절연층(68) 밖에 관통하지 않도록 설치되어 있다. 따라서, 전술한 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 외주측 비아홀 도체(78)에 기인하는 문제를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
특히, 도 5에 도시한 실시 형태에서는, 1차 코일을 위한 외주측 비아홀 도체(78)의 축선의 연장선 상에 2차 코일을 위한 코일 도체(72 및 75)가 위치하고 있지만, 이들 전위차를 발생시킬 수 있는 외주측 비아홀 도체(78)와 코일 도체(72 및 75) 사이에서의 내압 신뢰성은 확보된다.
또한, 도 5에 도시한 실시 형태에서는, 코일 도체(71)와 코일 도체(72), 코일 도체(72)와 코일 도체(73), 코일 도체(74)와 코일 도체(75), 코일 도체(75)와 코일 도체(76)과 같이, 4쌍의 코일 도체에 있어서, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체를 단지 1개의 절연층을 사이에 두고 위치시킬 수 있다. 그로 인해, 1차 코일과 2차 코일 사이에서 강한 결합을 얻을 수 있다.
또한, 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 실시 형태에 의해서도, 1차 코일의 형태와 2차 코일의 형태가 적층 방향에 대하여 대칭인 공통 모드 초크코일을 실현할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에 대해서, 특히 설명하지 않은 점에 대해서는, 제1 실시 형태의 경우와 실질적으로 동일하다고 이해해야 한다.
이어서, 도 6에 도시하는, 본 발명의 제3 실시 형태에서는, 코일 도체의 적층수가 12이다.
도 6을 참조하여 설명하는 공통 모드 초크코일에 대해서도, 도 1에 도시한 공통 모드 초크코일(30)과 동일한 외관을 갖고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 이 공통 모드 초크코일의 적층체에 구비하는 저투자율부(82)는 12개의 절연층(83 내지 94)을 포함하는 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖고 있다. 절연층(83 내지 94)은 이 순서로 밑에서부터 적층된다. 절연층(83 내지 94) 상에는, 각각, 소용돌이 형상의 코일 도체(95 내지 106)가 형성된다.
도 6에 있어서, 우측에 1차 코일이, 좌측에 2차 코일이 도시되어 있다. 1차 코일은, 코일 도체(98, 101, 102, 104, 105 및 106)를 갖고서 구성되고, 2차 코일은, 코일 도체(95, 96, 97, 99, 100 및 103)를 갖고서 구성된다.
먼저, 1차 코일을 구성하는 코일 도체(98, 101, 102, 104, 105 및 106)의 접속 형태에 대하여 설명한다. 또한, 1차 코일 중, 코일 도체(98, 101, 102 및 104)의 접속 형태는, 실질적으로는, 도 2에 도시한 1차 코일에서의 접속 형태와 동일하다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(86) 상에 형성되는 코일 도체(98)의 외주측 단부는, 절연층(86)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제1 외부 단자 전극(43)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다. 한편, 코일 도체(98)의 내주측 단부는, 절연층(87, 88 및 89)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(107)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(107)는 절연층(89) 상에 형성되는 코일 도체(101)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(98)의 내주측 단부와 코일 도체(101)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(107)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(101)의 외주측 단부는, 절연층(90)을 관통하도록 설치된 외주측 비아홀 도체(108)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(108)는 절연층(90) 상에 형성되는 코일 도체(102)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(101)의 외주측 단부와 코일 도체(102)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(108)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(102)의 내주측 단부는, 절연층(91 및 92)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(109)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(109)는 절연층(92) 상에 형성되는 코일 도체(104)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(102)의 내주측 단부와 코일 도체(104)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(109)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(104)의 외주측 단부는, 절연층(93)에 설치된 외주측 비아홀 도체(110)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(110)는 절연층(93) 상에 형성되는 코일 도체(105)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(104)의 외주측 단부와 코일 도체(105)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(110)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(105)의 내주측 단부는, 절연층(94)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(111)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(111)는 절연층(94) 상에 형성되는 코일 도체(106)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(105)의 내주측 단부와 코일 도체(106)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(111)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(106)의 외주측 단부는, 절연층(94)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제2 외부 단자 전극(44)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(98, 101, 102, 104, 105 및 106)가 내주측 비아홀 도체(107), 외주측 비아홀 도체(108), 내주측 비아홀 도체(109), 외주측 비아홀 도체(110) 및 내주측 비아홀 도체(111)를 순차 개재하여, 즉, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 접속됨으로써, 1차 코일이 구성된다.
이어서, 2차 코일을 구성하는 코일 도체(95, 96, 97, 99, 100 및 103)의 접속 형태에 대하여 설명한다. 또한, 2차 코일 중, 코일 도체(97, 99, 100 및 103)의 접속 형태는, 실질적으로는, 도 2에 도시한 2차 코일에서의 접속 형태와 동일하다.
밑에서부터의 적층 순서로 설명하면 절연층(83) 상에 형성되는 코일 도체(95)의 외주측 단부는, 절연층(83)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제4 외부 단자 전극(46)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다. 한편, 코일 도체(95)의 내주측 단부는, 절연층(84)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(112)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(112)는 절연층(84) 상에 형성되는 코일 도체(96)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(95)의 내주측 단부와 코일 도체(96)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(112)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(96)의 외주측 단부는, 절연층(85)을 관통하도록 설치된 외주측 비아홀 도체(113)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(113)는 절연층(85) 상에 형성되는 코일 도체(97)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(96)의 외주측 단부와 코일 도체(97)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(113)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(97)의 내주측 단부는, 절연층(86 및 87)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(114)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(114)는 절연층(87) 상에 형성되는 코일 도체(99)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(97)의 내주측 단부와 코일 도체(99)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(114)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(99)의 외주측 단부는, 절연층(88)에 설치된 외주측 비아홀 도체(115)에 접속된다.
계속해서, 상술한 외주측 비아홀 도체(115)는 절연층(88) 상에 형성되는 코일 도체(100)의 외주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(99)의 외주측 단부와 코일 도체(100)의 외주측 단부는, 외주측 비아홀 도체(115)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(100)의 내주측 단부는, 절연층(89, 90 및 91)을 관통하도록 설치된 내주측 비아홀 도체(116)에 접속된다.
계속해서, 상술한 내주측 비아홀 도체(116)는 절연층(91) 상에 형성되는 코일 도체(103)의 내주측 단부에 접속된다. 이와 같이 하여, 코일 도체(100)의 내주측 단부와 코일 도체(103)의 내주측 단부는, 내주측 비아홀 도체(116)에 의해 상호 접속된다. 코일 도체(103)의 외주측 단부는, 절연층(91)의 외주 단부 테두리까지 인출되어, 도 1에 도시한 제3 외부 단자 전극(45)에 상당하는 외부 단자 전극에 접속된다.
이상과 같이, 코일 도체(95, 96, 97, 99, 100 및 103)가 내주측 비아홀 도체(112), 외주측 비아홀 도체(113), 내주측 비아홀 도체(114), 외주측 비아홀 도체(115) 및 내주측 비아홀 도체(116)를 순차 개재하여, 즉, 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 접속됨으로써, 2차 코일이 구성된다.
이상 설명한 제3 실시 형태에 있어서도, 외주측 비아홀 도체(108, 110, 113 및 115)는 각각, 단지 1개의 절연층(90, 93, 85 또는 88) 밖에 관통하지 않도록 설치되어 있다. 따라서, 전술한 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 외주측 비아홀 도체(108, 110, 113 및 115)에 기인하는 문제를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
특히, 도 6에 도시된 실시 형태에 있어서도, 도 5에 도시한 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 1차 코일을 위한 외주측 비아홀 도체(108 및 110)의 각각 축선의 연장선 상에 2차 코일을 위한 코일 도체(100 및 103)가 위치하고, 또한, 2차 코일을 위한 외주측 비아홀 도체(113 및 115)의 각각 축선의 연장선 상에 1차 코일을 위한 코일 도체(98 및 101)가 위치하고 있지만, 이들 전위차를 발생시킬 수 있는 외주측 비아홀 도체(108 및 110)와 코일 도체(100 및 103) 사이 및 외주측 비아홀 도체(113 및 115)와 코일 도체(98 및 101) 사이에서의 내압 신뢰성은 확보된다.
또한, 도 6에 도시된 실시 형태에서는, 코일 도체(97)와 코일 도체(98), 코일 도체(98)와 코일 도체(99), 코일 도체(100)와 코일 도체(101), 코일 도체(102)와 코일 도체(103), 코일 도체(103)와 코일 도체(104)와 같이, 5쌍의 코일 도체에 있어서, 1차 코일을 위한 코일 도체와 2차 코일을 위한 코일 도체를 단지 1개의 절연층을 사이에 두고 위치시킬 수 있다. 그로 인해, 1차 코일과 2차 코일 사이에서 강한 결합을 얻을 수 있다.
또한, 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 실시 형태에 의해서도, 1차 코일의 형태와 2차 코일의 형태가 적층 방향에 대하여 대칭인 공통 모드 초크코일을 실현할 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에 대해서도, 특히 설명하지 않은 점에 대해서는, 제1 실시 형태의 경우와 실질적으로 동일하다고 이해해야 한다.
이상, 본 발명을 도시한 몇 가지의 실시 형태에 관련하여 설명했지만, 본 발명의 범위 내에 있어서, 기타 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 코일 도체의 적층수는, 설계에 따라서 증감할 수 있다.
또한, 1개의 절연층에 있어서의 내주측 비아홀 도체와 외주측 비아홀 도체와의 위치 관계나, 내주측 비아홀 도체 및 외주측 비아홀 도체와 외부 단자 전극의 위치 관계에 대해서는, 도시한 것 이외의 위치 관계를 채용해도 된다.
30: 공통 모드 초크코일
31: 적층체
32, 64, 82: 저투자율부
35 내지 42, 65 내지 70, 83 내지 94: 절연층
43 내지 46: 외부 단자 전극
49 내지 56, 71 내지 76, 95 내지 106: 코일 도체
57, 59, 60, 62, 77, 79, 80, 107, 109, 111, 112, 114, 116: 내주측 비아홀 도체
58, 61, 78, 108, 110, 113, 115: 외주측 비아홀 도체

Claims (3)

  1. 적층된 복수의 절연층을 갖고 제공되는 적층 구조를 갖는 적층체와,
    상기 적층체의 내부에 설치되는 제1 및 제2 코일과,
    상기 적층체의 외표면 상에 설치되는 제1 내지 제4 외부 단자 전극
    을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 외부 단자 전극은, 각각, 상기 제1 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속되고,
    상기 제3 및 제4 외부 단자 전극은, 각각, 상기 제2 코일의 한쪽 단부 및 다른쪽 단부에 전기적으로 접속되고,
    상기 제1 및 제2 코일은, 모두, 상기 절연층 사이의 복수의 계면을 따라 각각 연장하고, 또한 상기 절연층의 비교적 중앙 근방에 위치하는 내주측 단부와 비교적 외주 근방에 위치하는 외주측 단부를 갖는 소용돌이 형상의 복수의 코일 도체와, 적층 방향으로 인접하는 상기 코일 도체의 각 상기 내주측 단부 사이를 상호 접속하는 내주측 비아홀 도체를 포함하고,
    상기 제1 코일은, 적층 방향으로 인접하는 상기 코일 도체의 각 상기 외주측 단부 사이를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체를 더 포함하고, 그 제1 코일에 있어서, 복수의 상기 코일 도체는, 상기 내주측 비아홀 도체와 상기 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되고,
    상기 제2 코일을 위한 상기 코일 도체는, 상기 제1 코일을 위한 상기 코일 도체 중, 상기 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함하고,
    상기 제1 코일에 있어서, 상기 외주측 비아홀 도체는, 단지 1개의 상기 절연층을 관통하도록 설치되는,
    공통 모드 초크코일.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 코일은, 적층 방향으로 인접하는 상기 코일 도체의 각 상기 외주측 단부 사이를 상호 접속하는 외주측 비아홀 도체를 더 포함하고, 그 제2 코일에 있어서, 복수의 상기 코일 도체는, 상기 내주측 비아홀 도체와 상기 외주측 비아홀 도체를 교대로 개재하여 직렬 접속되고,
    상기 제1 코일을 위한 상기 코일 도체는, 상기 제2 코일을 위한 상기 코일 도체 중, 상기 내주측 비아홀 도체에 의해 상호 접속되는 2개의 코일 도체의 사이에 개재하도록 적층되는 것을 포함하고,
    상기 제2 코일에 있어서, 상기 외주측 비아홀 도체는, 단지 1개의 상기 절연층을 관통하도록 설치되는,
    공통 모드 초크코일.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 코일의 형태와 상기 제2 코일의 형태는 적층 방향에 대하여 대칭인,
    공통 모드 초크코일.
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