(57)【要約】  コイルの構造をイミュニティ試験時における送信ＩＣや受信ＩＣの誤動作を防止可能な構造にして、イミュニティ特性の改善を図ったコモンモードチョークコイルを提供する。  コア２と外部電極３−１〜３−４と１対の巻線４−１，４−２と天板５とを備えている。コア２は、巻芯部２０とその両端の１対の鍔部２１，２２とで構成され、巻芯部２０の上面２０ａと鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃとが金属膜６で覆われている。また、外部電極３−１〜３−４は、鍔部２１，２２の下部に形成されている。そして、１対の巻線４−１，４−２が、コア２の巻芯部２０に巻回され、その端部４−１ａ，４−２ａが外部電極３−１，３−２に接合されると共に、端部４−１ｂ，４−２ｂが外部電極３−３，３−４に接合されている。天板５は、接着剤７によって鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃに接合されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた１対の鍔部を有して成る磁性コアと、上記各鍔部に形成された外部電極と、上記巻芯部に巻回され且つ各端部が上記外部電極まで引き出されて接合された１対の巻線と、上記１対の鍔部に接着剤で接合された磁性板とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
上記外部電極とは別体の金属膜を、上記磁性コアの部位であって少なくとも上記磁性板との接合部位に形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項２】
請求項１に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記金属膜を、上記磁性コアにおける上記磁性板との接合部位である上記１対の鍔部の上面と上記巻芯部の上面とに渡って連続的に形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記磁性コアと上記磁性板とを、それぞれフェライトで形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記金属膜を、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体で形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項５】
請求項４に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記金属膜を、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体の合金で形成した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、
上記接着剤に、磁粉を混入した、
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送線路上のコモンモードノイズを除去するための巻線型のコモンモードチョークコイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコモンモードチョークコイルとしては、例えば特許文献１や特許文献２に開示の技術がある。
このコモンモードチョークコイルは、２本の巻線を、両端に鍔部を有したコアの巻芯部に巻回し、巻線の両端を鍔部の電極に接続すると共に、フェライト板を、鍔部の上面側に渡した構成を成す。
かかる構成により、差動伝送路等に侵入したコモンモードノイズを除去することができるようになっている。【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６８６１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１３３５２２号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、上述した従来のコモンモードチョークコイルでは次のような問題がある。
通常、製品を市販する前に、製品を想定し得る電磁妨害等に曝し、各種電磁妨害に耐えうるかどうかのイミュニティ試験が行われる。
コモンモードチョークコイルのコモンモードノイズに対するイミュニティ試験では、被試験品であるコモンモードチョークコイルを、差動伝送路を通じて送信ＩＣ（Integrated Circuit）に接続された受信ＩＣの前段に配する。そして、差動信号を差動伝送路を通じて送信ＩＣから受信ＩＣに送信すると共に、コモンモードノイズを差動伝送路上に発生させて、このコモンモードノイズを差動信号に載せる。かかる状態で、送信ＩＣや受信ＩＣが誤動作を起こすかどうかを確認する。
しかしながら、かかるイミュニティ試験時において、被試験品のコモンモードチョークコイルのインダクタンスと受信ＩＣの入力容量とが共振回路を構成するため、この共振回路の共振周波数及びその近傍の周波数帯域においてコモンモードノイズを抑制する割合が低下する。かかる場合には、送信ＩＣや受信ＩＣが誤動作し、被試験品がイミュニティ試験をパスしないという問題が生じる。
【０００５】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コイルの構造をイミュニティ試験時における送信ＩＣや受信ＩＣの誤動作を防止可能な構造にして、イミュニティ特性の改善を図ったコモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた１対の鍔部を有して成る磁性コアと、各鍔部に形成された外部電極と、巻芯部に巻回され且つ各端部が外部電極まで引き出されて接合された１対の巻線と、１対の鍔部に接着剤で接合された磁性板とを備えるコモンモードチョークコイルであって、外部電極とは別体の金属膜を、磁性コアの部位であって少なくとも磁性板との接合部位に形成した構成とする。
かかる構成により、金属膜を、磁性コアの部位であって少なくとも磁性板との接合部位に形成したので、１対の巻線内の電流による磁力線が、この金属膜を通り、金属膜に渦電流が発生する。したがって、イミュニティ試験時におけるコモンモードチョークコイルのインダクタンスと受信ＩＣの入力部のキャパシタンスとで構成される共振回路の共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のノイズに対する抵抗成分が金属膜によって増加し、コモンモードノイズが抑圧される。この結果、イミュニティ試験における全ての周波数帯域のノイズに対して、良好なノイズ抑圧効果を発揮する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、金属膜を、磁性コアにおける磁性板との接合部位である１対の鍔部の上面と巻芯部の上面とに渡って連続的に形成した構成とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、磁性コアと磁性板とを、それぞれフェライトで形成した構成とする。
かかる構成により、コモンモードチョークコイルの磁気特性を向上させることができる。  
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、金属膜を、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体で形成した構成とする。
かかる構成により、良好な磁気特性を保持しつつノイズに対する抵抗成分をさらに増加させることができる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載のコモンモードチョークコイルにおいて、金属膜を、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体の合金で形成した構成とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のコモンモードチョークコイルにおいて、接着剤に、磁粉を混入した構成とする。
かかる構成により、コモンモードチョークコイルの磁気特性をさらに向上させることができる。
【００１２】
以上詳しく説明したように、この発明のコモンモードチョークコイルによれば、金属膜を、磁性コアの部位であって少なくとも磁性板との接合部位に形成したので、イミュニティ特性の改善が図られ、この結果、イミュニティ試験における全ての周波数帯域のノイズに対する良好なノイズ抑圧効果を実現することができるという優れた効果がある。
【００１３】
また、請求項２，請求項４及び請求項５の発明に係るコモンモードチョークコイルによれば、ノイズに対する抵抗成分をさらに増加させることができるという効果がある。
【００１４】
さらに、請求項３及び請求項６の発明に係るコモンモードチョークコイルによれば、コイルの磁気特性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイルの要部を示すための分解斜視図である。
【図２】実施例のコモンモードチョークコイルの正面図である。
【図３】コモンモードチョークコイルの底面を示す斜視図である。
【図４】金属膜の機能を説明するための図２の断面図である。
【図５】金属膜に発生する渦電流を示す部分拡大断面図である。
【図６】コモンモードチョークコイルの製造方法を示す工程図である。
【図７】イミュニティ試験におけるコモンモードチョークコイルの作用及び効果を説明するための概略ブロック図である。
【図８】実験で測定した周波数と抵抗成分との相関図である
【図９】実験に使用したコモンモードチョークコイルの寸法説明図である。
【図１０】一変形例の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…コモンモードチョークコイル、  ２…コア、  ３−１〜３−４…外部電極、  ４−１，４−２…巻線、  ４−１ａ，４−１ｂ，４−２ａ，４−２ｂ…端部、  ５…天板、  ６…金属膜、  ７…接着剤、  ２０…巻芯部、  ２０ａ，２１ｃ，２２ｃ…上面、  ２１，２２…鍔部、  ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…脚部、  １００…送信ＩＣ、  １０１…受信ＩＣ、  １０２…キャパシタンス、  １１１，１１２…差動伝送路、  １２０…ノイズ発生器。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、この発明の一実施例に係るコモンモードチョークコイルの要部を示すための分解斜視図であり、図２は、実施例のコモンモードチョークコイルの正面図であり、図３は、コモンモードチョークコイルの底面を示す斜視図である。【００１９】
コモンモードチョークコイル１は、表面実装型の巻線コイルであり、図１及び図２に示すように、磁性コアとしてのコア２と４つの外部電極３−１〜３−４と１対の巻線４−１，４−２と磁性板としての天板５とを備えている。【００２０】
コア２は、Ni-Zn系フェライト等のフェライトで形成されており、中央の巻芯部２０とその両端の１対の鍔部２１，２２とで構成されている。そして、巻芯部２０の上面２０ａと鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃとが、金属膜６で覆われている。
具体的には、金属膜６を、鉄，コバルト，ニッケル，クロム，マンガン及び銅の内の少なくともいずれかを含む強磁性体で形成する。但し、ニッケルとクロムの合金又はニッケルと銅の合金を主成分とする強磁性体で形成することが好ましい。また、金属膜６の膜厚は、約０．３μｍ〜約５μｍが好ましく、より好ましくは、約０．５μｍ〜３μｍの範囲内の厚さである。かかる金属膜６を、天板５と鍔部２１との接合部位である上面２１ｃと、巻芯部２０の上面２０ａと、天板５と鍔部２２との接合部位である上面２２ｃとに渡って連続的に形成し、かかる上面２０ａ，２１ｃ，２２ｃ全体を金属膜６によって覆った。【００２１】
外部電極３−１〜３−４は、鍔部２１，２２の下部に形成されている。
具体的には、図３に示すように、外部電極３−１，３−２が鍔部２１の脚部２１ａ，２１ｂにそれぞれ形成され、外部電極３−３，３−４が鍔部２２の脚部２２ａ，２２ｂにそれぞれ形成されている。【００２２】
１対の巻線４−１，４−２は、それぞれ銅線を絶縁膜で被覆して成るラインである。これら１対の巻線４−１，４−２は、金属膜６の上からコア２の巻芯部２０に巻回されている。そして、巻線４−１，４−２の端部４−１ａ，４−２ａが外部電極３−１，３−２側に引き出されて、外部電極３−１，３−２にそれぞれ接合されると共に、巻線４−１，４−２の端部４−１ｂ，４−２ｂが外部電極３−３，３−４側に引き出されて、外部電極３−３，３−４にそれぞれ接合されている。【００２３】
図１に示す天板５は、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライト等のフェライトで形成されている。この天板５は、鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃに架けられ、接着剤７で上面２１ｃ，２２ｃ上に接合されている。
なお、この接着剤７には、磁粉を混入することもできる。磁粉の混入により、コア２と天板５とを接合するだけでなく、これらの間の磁気特性をも向上させることができる。【００２４】
次に、金属膜６の機能について説明する。
図４は、金属膜６の機能を説明するための断面図であり、図５は、金属膜６に発生する渦電流Ｉを示す部分拡大断面図である。
コモンモードチョークコイル１が上記構成を採ることにより、所定周波数の信号がコモンモードチョークコイル１に入力されると、図４の矢印で示すように、信号に対応した磁力線Ｈが、巻芯部２０と鍔部２１，２２と天板５とに沿って発生する。
このとき、金属膜６が、磁力線Ｈの通過部位に存在するので、この金属膜６がコモンモードチョークコイル１の抵抗成分として機能する。
具体的には、図５に示すように、鍔部２１（２２）から天板５（又は、天板５から鍔部２１（２２））に至る磁力線Ｈが、金属膜６を通るため、この磁力線Ｈによって、渦電流Ｉが、金属膜６の表面に発生する。この結果、１対の巻線４−１，４−２（図４参照）を流れる信号のエネルギーが消耗され、金属膜６が１対の巻線４−１，４−２を流れる信号に対する抵抗として機能することとなる。【００２５】
次いで、コモンモードチョークコイル１の製造方法を説明する。
図６は、コモンモードチョークコイル１の製造方法を示す工程図である。
まず、図６（ａ）に示すように、コア２を形成した後、金属膜６を、天板５と鍔部２１との接合部位である上面２１ｃと、巻芯部２０の上面２０ａと、天板５と鍔部２２との接合部位である上面２２ｃとに渡って形成する。しかる後、図６（ｂ）に示すように、外部電極３−１〜３−４をコア２の鍔部２１，２２下部に塗布する。そして、図６（ｃ）に示すように、巻線４−１，４−２を金属膜６の上からコア２の巻芯部２０に巻回して、端部４−１ａ，４−２ａと端部４−１ｂ，４−２ｂとを、外部電極３−１，３−２と外部電極３−３，３−４とにそれぞれ接合する。しかる後、図６（ｄ）に示すように、接着剤７を鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃに塗布する。そして、図２に示すように、天板５を、上記コア２の鍔部２１，２２に接着剤７で接着させることにより、コモンモードチョークコイル１を製造する。【００２６】
次に、この実施例のコモンモードチョークコイルが示す作用及び効果について説明する。
図７は、イミュニティ試験におけるコモンモードチョークコイル１の作用及び効果を説明するための概略ブロック図である。
図７において、符号１００，１０１は、送信ＩＣ，受信ＩＣであり、これら送信ＩＣ１００と受信ＩＣ１０１とが差動伝送路１１１，１１２で接続されている。そして、コモンモードノイズＮを発生させるためのノイズ発生器１２０が送信ＩＣ１００側の差動伝送路１１１，１１２部位に配置されている。
コモンモードチョークコイル１は、このような差動伝送路１１１，１１２上であって、受信ＩＣ１０１側に近い部位に接続される。具体的には、外部電極３−２，３−４を差動伝送路１１１に接続すると共に、外部電極３−１，３−３を差動伝送路１１２に接続する。
かかる状態で、差動信号Ｓ１，Ｓ１′を送信ＩＣ１００から差動伝送路１１１，１１２に出力すると共に、ノイズ発生器１２０を用いて、所定周波数範囲のコモンモードノイズＮを差動伝送路１１１，１１２上に発生させる。
すると、コモンモードノイズＮが載った差動信号Ｓ２，Ｓ２′がコモンモードチョークコイル１側に向かって伝送され、外部電極３−１，３−２を通じてコモンモードチョークコイル１内に入力される。そして、この差動信号Ｓ２，Ｓ２′が巻線４−１，４−２と抵抗成分Ｒ，Ｒを通り、外部電極３−３，３−４を通じて、差動信号Ｓ３，Ｓ３′として差動伝送路１１１，１１２に出力される。【００２７】
ところで、受信ＩＣ１０１の終端の容量は終端で生じる多くの容量の総和として生じる。ここでは、理解を容易にするために、これらの容量をキャパシタンス１０２で表示した。このように、受信ＩＣ１０１の終端には、キャパシタンス１０２が存在するので、コモンモードチョークコイル１の巻線４−１，４−２のインダクタンスとこのキャパシタンス１０２とが共振回路を構成する。そして、この共振回路の共振周波数は、ノイズ発生器１２０で発生させるコモンモードノイズＮの周波数範囲内に含まれるおそれがある。かかる状態では、この共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のコモンモードノイズＮが十分抑圧されず、コモンモードノイズＮが載った差動信号Ｓ３，Ｓ３′が出力されるおそれがある。【００２８】
しかしながら、この実施例のコモンモードチョークコイル１では、図１及び図２に示したように、金属膜６を巻芯部２０の上面２０ａと鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃとを覆うように形成し、図４及び図５に示したように、磁力線Ｈがこの金属膜６を必ず通過するようにしたので、金属膜６上における渦電流Ｉの発生によって、上記共振周波数及びその近傍の周波数帯域内のコモンモードノイズＮに対する抵抗成分Ｒが増加し、この抵抗成分ＲがコモンモードノイズＮを抑圧する。この結果、イミュニティ試験における全ての周波数帯域のコモンモードノイズＮに対して、良好なノイズ抑圧効果を発揮する。  【００２９】
かかる作用及び効果を確認すべく、発明者は次のような実験を行った。
図８は、実験で測定した周波数とインピーダンスとの相関図であり、図９は、実験に使用したコモンモードチョークコイルの寸法説明図である。【００３０】
この実験では、まず、金属膜６を設けていないコモンモードチョークコイルについて、０．１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ迄の信号を入力して、各周波数におけるインピーダンスの抵抗成分（Ω）を測定した。
具体的には、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、誤差±０．２ｍｍの範囲で、長さＬ１，幅Ｌ２及び高さＨが４．５ｍｍ，３．２ｍｍ及び２．６ｍｍで、各外部電極３−１（３−２〜３−４）の縦Ｍ１及び横Ｍ２が０．６ｍｍ及び０．８ｍｍで、１対の巻線４−１，４−２のターン数が１５ターンで、そのインダクタンスが１００μＨであるコモンモードチョークコイルを作成し、上記周波数の信号を入力した。なお、なお、キャパシタンス１０２は１０ｐＦ〜２０ｐＦ程度とした。
すると、図８の破線で示す曲線Ｖ１で示すように、金属膜６がないコモンモードチョークコイルでは、０．１ＭＨｚ〜６ＭＨｚという周波数領域において、約２Ω〜約１０００Ωという低抵抗状態になった。
次に、図１及び図２に示したように、金属膜６を巻芯部２０の上面２０ａと鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃに周側面５ｃとに形成して、上記と同様の実験を行ったところ、図８の実線で示す曲線Ｖ２で示すように、０．１ＭＨｚ〜６ＭＨｚの周波数領域において、その抵抗成分が、上記金属膜６がないコモンモードチョークコイルの抵抗成分に比べて遙かに大きくなった。
これにより、発明者等は、金属膜６を設けることで、比較的低い周波数領域における抵抗成分を高めることができることを確認した。【００３１】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、図１及び図２に示したように、金属膜６を巻芯部２０の上面２０ａと鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃとを覆うように形成したが、金属膜は、コア２の部位であって且つ少なくとも天板５との接合部位に形成されていれば良い。したがって、図１０に示すように、金属膜６を鍔部２１，２２の上面２１ｃ，２２ｃ上にのみ設けたコモンモードチョークコイルもこの発明の範囲内に含まれる。
また、上記実施例では、コア２と天板５とを、それぞれフェライトで形成したが、これらの部材をフェライト以外の磁性体で形成したコモンモードチョークコイルを、この発明の範囲から除外する意ではない。
さらに、上記実施例では外部電極３−１〜３−４をコア２の鍔部２１，２２に直接塗布形成したが、他の形態、例えば金属端子により鍔部２に外部電極を形成したコモンモードチョークコイルをこの発明の範囲から除外する意ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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