(57)【要約】【課題】コイル間の磁気的結合が弱いので、ノーマルモードのインピーダンスが高くなる。その結果、伝送信号まで除去されてしまう。【解決手段】１対の磁性体層間に、磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、低透磁率層上に形成された複数組のコイル用導体パターンとを積層する。低透磁率層間のコイル用導体パターンは、各組同士で接続されて積層体内に共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成される。複数個のコイルの共通の巻軸部分には、磁性体部が形成される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の磁性体層間に、該磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、該低透磁率層上に形成された複数組のコイル用導体パターンとを積層し、該低透磁率層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続してこれらの積層体内に、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成され、該複数個のコイルの共通の巻軸部分に磁性体部が形成されることを特徴とする積層型トランス。
【請求項２】
前記複数組のコイル用導体パターンが、前記低透磁率層表面の中心を原点とする点対称に形成される請求項１に記載の積層型トランス。
【請求項３】
前記低透磁率層が非磁性体により形成される請求項１に記載の積層型トランス。
【請求項４】
前記コイル用導体パターンが、前記磁性体部から離して形成される請求項１に記載の積層型トランス。
【請求項５】
１対の磁性体層間に、該磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、該低透磁率層上に形成された複数組のコイル用導体パターンとを積層し、該低透磁率層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続してこれらの積層体内に、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成され、該複数個のコイルの共通の巻軸部分に磁性体部が形成された積層型トランスの製造方法において、
第１の低透磁率層の該複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に貫通孔を形成する第１の工程、該第１の低透磁率層の貫通孔内に磁性体を設けて該第１の低透磁率層に磁性体部を形成する第２の工程、該第１の低透磁率層上に該複数組のコイル用導体パターンが該磁性体部と接触しない様に形成される第３の工程及び、該複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の低透磁率層上に、第２の低透磁率層を形成する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、該磁性体部を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成された積層型トランスの製造方法。
【請求項６】
前記第１の工程における貫通孔の形成がレーザ加工により行われる請求項５に記載の積層型トランスの製造方法。
【請求項７】
前記第２の低透磁率層の形成が印刷により行われる請求項５に記載の積層型トランス。
【請求項８】
前記第２の低透磁率層の形成が低透磁率のシートの積層により行われる請求項５に記載の積層型トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、これら積層体内に磁気的に結合した複数個のコイルが形成された積層型トランス及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の小型化、薄型化等の要求に伴ってトランスの分野においても、巻線を用いない固体化した積層型のトランスが用いられるようになっている。
この積層型トランスに、磁性体層と１ターン未満のコイル用導体パターンを積み重ねて、これらの積層体内に１次コイルと２次コイルが磁性体層を介して対向する様に形成し、１次コイルと２次コイルを磁気的に結合させたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様な従来の積層型トランスは、１次コイルと２次コイル間や、コイルを構成する導体パターン間に磁性体層があるために、この磁性体層から外部に磁束が漏れて、コイル間の磁気的結合が弱くなる。そのため、この積層型トランスをコモンモードチョークとして用いた場合、ノーマルモードのインピーダンスが高いために、伝送信号まで除去されてしまうという問題があった。
２つのコイル間の磁気的結合を強くするために、図４に示す様に、１次コイル４４と２次コイル４５間に非磁性体層４２を形成し、この非磁性体層の１次、２次コイル用導体パターンの中央部と周辺部に対応する位置に、積層体の上下に位置する磁性体層に連なる磁性体４３を設けたものがある（特開平４−２０６９０５号）。
しかしながら、これらの積層型トランスは、１次コイル用導体パターンと２次コイル用導体パターンが別の層に形成されているため、１次コイルと２次コイルの特性に差が生じ易く、この特性の差が原因で製品の歩留まりが悪かった。また、この２つのコイル間の相対的位置がずれた場合、コイル間の磁気的結合が弱くなる。従って、従来の積層型トランスは、コモンモードチョークとして用いた場合、ノーマルモードの高インピーダンス化によって伝送信号に影響を及ぼしたり、２つのコイルの特性の差によってコモンモードノイズの除去能力が劣化したりするという問題があった。
【０００４】
本発明は、形状を大きくすることなく、コイル間の磁気的結合を強くしてノーマルモードのインピーダンスを低くできると共に、複数のコイルの特性をほぼ等しくして歩留まりを改善できる積層型トランス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型トランスは、１対の磁性体層間に、磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、コイル用導体パターンとを積層した積層体内に共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルを形成すると共に、この複数個のコイルを構成する複数組のコイル用導体パターンが同一の低透磁率層上に形成され、共通の巻軸部分に磁性体を設けることにより前述の課題を解決するものである。すなわち、１対の磁性体層間に、磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、低透磁率層上に形成された複数組のコイル用導体パターンとを積層し、低透磁率層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続してこれらの積層体内に、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成され、複数個のコイルの共通の巻軸部分に磁性体部が形成される。
【０００６】
また、本発明の積層型トランスの製造方法は、第１の低透磁率層の複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に貫通孔を形成する第１の工程、第１の低透磁率層の貫通孔内に磁性体を設けて第１の低透磁率層に磁性体部を形成する第２の工程、第１の低透磁率層上に複数組のコイル用導体パターンが磁性体部と接触しない様に形成される第３の工程及び、複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の低透磁率層上に、第２の低透磁率層を形成する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、磁性体部を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型トランスは、１対の磁性体層間に積層された各低透磁率層の複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に磁性体部を形成し、積層体内の複数個のコイルの共通の巻軸部分に１対の磁性体層に連なる磁性体部が形成される。各低透磁率層の表面には、複数組のコイル用導体パターンが低透磁率層表面の中心を原点とする点対称になる様に形成される。この低透磁率層間の複数組のコイル用導体パターンを各組同士で接続することにより、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが積層体内に形成される。
この積層型トランスは、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルを構成する複数組のコイル用導体パターンが同一の低透磁率層上に形成され、共通の巻軸部分に１対の磁性体層に連なる磁性体部が形成されるので、共通の巻軸を中心に、互いに積層方向に隣接しながら螺旋状に巻かれた複数個のコイルの線路長、線幅、導体厚みがほぼ等しくなると共に、複数個のコイルの磁束を共通の巻軸部分に集中させることができる。また、螺旋状に巻かれた複数個のコイルの積層方向と垂直な方向の外側に磁性体が存在しないので、その分導体パターンの１層あたりの長さを長くすることができると共に、複数個のコイルを構成するコイル用導体パターン間から漏れようとする漏洩磁束をコイルの共通の巻軸部分に位置する磁性体部に集中させることができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の積層型トランス及びその製造方法を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は本発明の積層型トランスの実施例を示す分解斜視図、図２は本発明の積層型トランスの実施例の斜視図である。
図１において、１１Ａ、１１Ｂは磁性体層、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆは低透磁率層である。
磁性体層１１Ａ、１１Ｂは、フェライトで形成される。また、低透磁率層１２Ａ〜１２Ｆは、磁性体層１１Ａ、１１Ｂよりも透磁率の低い材料、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトやＺｎ系フェライト等の低透磁率のフェライト又は、誘電体等の絶縁性を有する非磁性体で形成される。
低透磁率層１２Ａには、磁性体１３が形成される。この磁性体１３は、磁性体層１１Ａ、１１Ｂと同じ材質のものが用いられ、低透磁率層１２Ａの表面の中心部の複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に形成される。この低透磁率層１２Ａの表面には、コイル用導体パターン１４Ａとコイル用導体パターン１５Ａが磁性体１３に接触しない様に磁性体１３と間隔を空けて形成される。このコイル用導体パターン１４Ａの一端とコイル用導体パターン１５Ａの一端は、低透磁率層１２Ａの同じ端面に引き出される。
低透磁率層１２Ｂには、その表面の中心部の複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に、磁性体層と同じもので磁性体１３が形成される。この低透磁率層１２Ｂの表面には、コイル用導体パターン１４Ｂ、１５Ｂが形成される。このコイル用導体パターン１４Ｂとコイル用導体パターン１５Ｂは、磁性体１３と接触しない様に間隔を空けた状態で、低透磁率層１２Ｂの表面の中心を原点に互いに点対称になる様にＬ字状に形成される。このコイル用導体パターン１４Ｂの一端は、低透磁率層１２Ａの表面上のコイル用導体パターン１４Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１５Ｂの一端は、低透磁率層１２Ａの表面上のコイル用導体パターン１５Ａの他端に接続される。
低透磁率層１２Ｃには、複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に、磁性体層と同じもので磁性体１３が形成される。この低透磁率層１２Ｃの表面には、コイル用導体パターン１４Ｃ、１５Ｃが形成される。このコイル用導体パターン１４Ｃとコイル用導体パターン１５Ｃは、磁性体１３と所定の間隔を空けた状態で、低透磁率層１２Ｃの表面の中心を原点に互いに点対称になる様にコ字状に形成される。このコイル用導体パターン１４Ｃの一端がコイル用導体パターン１４Ｂの他端に、コイル用導体パターン１５Ｃの一端がコイル用導体パターン１５Ｂの他端にそれぞれ接続される。
低透磁率層１２Ｄには、コイルの共通の巻軸部分に対応する位置に、磁性体層と同じもので磁性体１３が形成される。この低透磁率層１２Ｄの表面には、磁性体１３と所定の間隔を空けてコイル用導体パターン１４Ｄ、１５Ｄが形成される。このコイル用導体パターン１４Ｄとコイル用導体パターン１５Ｄは、低透磁率層１２Ｄの表面の中心を原点に互いに点対称になる様にＬ字状に形成される。
低透磁率層１２Ｅには、コイルの共通の巻軸部分に対応する位置に磁性体１３が形成される。この低透磁率層１２Ｅの表面には、コイル用導体パターン１４Ｅとコイル用導体パターン１５Ｅが磁性体１３に接触しない様に磁性体１３と間隔を空けて形成される。このコイル用導体パターン１４Ｅの一端とコイル用導体パターン１５Ｅの一端は、低透磁率層１２Ｅの同じ端面に引き出される。
低透磁率層１２Ｆには、複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に磁性体１３が形成される。
この様に１対の磁性体層１１Ａ、１１Ｂ間に、低透磁率層とコイル用導体パターンを積層した積層体の側面及び上下面には、図２に示す様に、外部電極２１、２２、２３、２４が形成される。
そして、コイル用導体パターン１４Ａを外部電極２１に接続し、コイル用導体パターン１４Ｅを外部電極２２に接続することにより、外部電極２１と外部電極２２間にコイル導体パターン１４Ａ〜１４Ｅによってコイルが形成される。また、コイル用導体パターン１５Ａを外部電極２３に接続し、コイル用導体パターン１５Ｅを外部電極２４に接続することにより、外部電極２３と外部電極２４間にコイル導体パターン１５Ａ〜１５Ｅによってコイルが形成される。
この様な積層型トランスは、共通の巻軸を中心にバイファイラ巻きされた２つのコイルが積層体内に形成され、複数個のコイルの共通の巻軸部分に１対の磁性体層に連なる磁性体部が形成される。このバイファイラ巻きされた２つのコイルは、例えば、コモンモードチョークを形成する。
【０００９】
この様な積層型トランスは、以下のようにして形成される。
まず、図３（Ａ）に示す様に、フェライトで形成された磁性体層上に低透磁率層３２Ａが形成される。この低透磁率層３２Ａは、磁性体層よりも透磁率の低い材料（例えば、非磁性体）をペースト状にしたものを磁性体層の表面全体に印刷したり、磁性体層の表面に低透磁率材料で形成されたグリーンシートを積層することにより形成される。
次に、図３（Ｂ）に示す様に、この低透磁率層３２Ａにおける複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に、レーザ加工により貫通孔３３Ａが形成される。この貫通孔３３Ａの底面には、下層の磁性体層３１Ａが露出する。
続いて、図３（Ｃ）に示す様に、この低透磁率層３２Ａの貫通孔３３Ａ内に、磁性体を印刷して低透磁率層３２Ａに磁性体部３３を形成する。この磁性体部３３は、磁性体層と同じものが用いられる。
さらに続いて、図３（Ｄ）に示す様に、この低透磁率層３２Ａの表面に複数組のコイル用導体パターン３４Ａ、３５Ａが印刷される。このコイル用導体パターン３４Ａ、３５Ａは、磁性体部３３と接触しない様に、磁性体部３３と所定の間隔を空けて形成される。また、コイル用導体パターンは、銀、ニッケル、銀パラジウム、銅等の導体をペースト状にしたものが用いられる。
さらに、図３（Ｅ）に示す様に、このコイル用導体パターンが形成された低透磁率層上に、低透磁率層３２Ｂが形成される。この低透磁率層３２Ｂは、磁性体層よりも透磁率の低い材料（例えば、非磁性体）をペースト状にしたものが磁性体層上に印刷されることにより形成される。
次に、図３（Ｆ）に示す様に、この低透磁率層３２Ｂにレーザ加工により貫通孔３３ＡとスルーホールＳが形成される。貫通孔３３Ｂは、コイルの共通の巻軸部分に対応する位置に形成される。また、スルーホールＳは、低透磁率層３２Ａに形成された各コイル用導体パターンの一端と対応する位置に形成される。
続いて、図３（Ｇ）に示す様に、この低透磁率層３２Ｂの貫通孔３３Ｂ内に、磁性体を印刷して低透磁率層３２Ｂに磁性体部３３を形成する。
さらに続いて、図３（Ｈ）に示す様に、この磁性体部３３を有する低透磁率層３２Ｂの表面に複数組のコイル用導体パターン３４Ｂ、３５Ｂが印刷される。このコイル用導体パターン３４Ｂ、３５Ｂは、磁性体部３３と所定の間隔を空けた状態で、低透磁率層３２Ｂの表面の中心を原点に互いに点対称になる様に形成される。この時、コイル用導体パターン３４Ｂは、その一端がコイル用導体パターン３４Ａの他端に対向する様に配置される。また、コイル用導体パターン３５Ｂは、その一端がコイル用導体パターン３５Ａの他端に対向する様に配置される。
次に、この工程に続けて図３（Ｅ）〜図３（Ｈ）の工程を所定回数繰り返し、図３（Ｉ）に示す様に磁性体部３３を有する低透磁率層３２Ｅの表面に複数組のコイル用導体パターン３４Ｅ、３５Ｅを印刷で形成することにより、積層体内にそれぞれ所定の巻数を有する２つのコイルが形成される。
そして、図３（Ｊ）に示す様に、このコイル用導体パターン３４Ｅ、３５Ｅが形成された低透磁率層３２Ｅ上に磁性体部３３を有する低透磁率層３２Ｆを形成した後、この低透磁率層３２Ｆ上に磁性体層が形成される。これらの積層体の側面には、外部電極が形成される。
【００１０】
以上、本発明の積層型トランス及びその製造方法の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、コイル用導体パターンは、巻数に応じて直線状、Ｉ字状、Ｕ字状等様々な形状にすることができる。また、実施例ではＬ字状のコイル用導体パターンとコ字状のコイル用導体パターンを交互に用いてコイルを形成しているが、全て同じ形状のコイル用導体パターンを用いてコイルを形成してもよい。さらに、低透磁率層に３組のコイル用導体パターンを形成し、低透磁率層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続して、積層体内に、共通の巻軸部分に位置する磁性体部を中心に並列巻された複数個のコイルを形成してもよい。またさらに、積層体内に、この複数個のコイルを複数組形成してもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明の積層型トランスは、１対の磁性体層間に、磁性体層よりも透磁率の低い低透磁率層と、低透磁率層上に形成された複数組のコイル用導体パターンとを積層し、低透磁率層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続してこれらの積層体内に、共通の巻軸を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成され、複数個のコイルの共通の巻軸部分に磁性体部が形成されるので、複数個のコイルの線路長、線幅、導体厚みをほぼ同じにできると共に、コイル用導体パターンが周回する巻軸部分に複数個のコイルの磁束を集中させることができる。従って、本発明の積層型トランスは、形状を大きくすることなく、コイル間の磁気的結合を強くしてノーマルモードのインピーダンスを低くできると共に、複数のコイルの特性をほぼ等しくして歩留まりを改善できる。
また、本発明の積層型トランスの製造方法は、第１の低透磁率層の複数個のコイルの共通の巻軸部分に対応する位置に貫通孔を形成する第１の工程、第１の低透磁率層の貫通孔内に磁性体を設けて第１の低透磁率層に磁性体部を形成する第２の工程、第１の低透磁率層上に複数組のコイル用導体パターンが磁性体部と接触しない様に形成される第３の工程及び、複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の低透磁率層上に、第２の低透磁率層を形成する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、磁性体部を中心に螺旋状に巻かれた複数個のコイルが形成されるので、複数組のコイル用導体パターンの幅、長さ、厚み等をほぼ同じにできると共に、コイル間の位置ずれを従来のものよりも小さくすることができる。従って、本発明の積層型トランスの製造方法は、コイル間の磁気的結合が強く、複数のコイルの特性が同じ積層型トランスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層型トランスの実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の積層型トランスの実施例の斜視図である。
【図３】本発明の積層型トランスの製造方法の実施例を示す上面図である。
【図４】従来の積層型トランスの断面図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ　磁性体層
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ　低透磁率層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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