(57)【要約】【課題】良好なノイズ除去特性を有し、構造が簡単で製造が容易な積層型コモンモードチョークコイルを提供すること。【解決手段】２枚の磁性体シート２０，３０を積層してなる磁性体層１１の上面１２及び下面１３に、スルーホール１４を介して電気的に接続される第１コイル１５及び第２コイル１６が磁性体層１１の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きに形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数枚の磁性体シートを積層してなる磁性体層の上面及び下面に、スルーホールを介して電気的に接続された第１及び第２のコイル状導体線路が、前記磁性体層の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きに形成されていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項２】
前記第１及び第２のコイル状導体線路は、一方の表面に端部を揃えて交互に同一間隔で平行に配設され、前記端部が外部電極に接続される位置を除いてスルーホール接続部となる同一長さの電極線分を備えている一対の磁性体シートまたは磁性体層を、前記スルーホールの位置を合わせ互いの裏面どうしを張り合わせるように積層して形成されることを特徴とする請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイル。
【請求項３】
１または複数枚の磁性体シートを積層してなる磁性体層の所定位置に所定数のスルーホールを穿設するスルーホール穿設工程と、
前記磁性体層の表面に第１及び第２のコイル状導電線路となる電極線分及び外部電極接続部を形成する導電線路形成工程と、
前記スルーホール、前記電極線分及び外部電極接続部が形成された前記磁性体層を一対用意し、前記スルーホールの位置合わせをして互いの裏面どうしを張り合わせるように積層すると共に、上下両面に磁性体よりなるカバーシートを重ね合わせて積層体とする積層体形成工程と、
前記積層体を一体的に焼成する積層体焼成工程と、
前記外部電極接続部分に導通する外部電極を形成する外部電極形成工程と、
を備えていることを特徴とする積層型コモンモードチョークコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に侵入するコモンモードノイズを除去する積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パーソナルコンピュータやその周辺機器で採用されているＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １３９４）及びＬＤＶＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）といった高速の差動伝送方式のラインに流れるコモンモードノイズを除去するために、コモンモードチョークコイルが使用されている。
【０００３】
このコモンモードチョークコイルは、２つ以上のコイルを磁気的に組み合わせたコイルのことであり、電流の伝導方向におけるノーマルモードの成分には影響を与えないようにしてコモンモードの成分のみを除去するように構成したものである。すなわち、ノーマルモードのインピーダンスを最小限に抑えて、コモンモードのインピーダンスをできるだけ大きくすることが必要となる。
【０００４】
従来のコモンモードチョークコイルとしては、積層体の厚み方向において互いに異なる層に、平面視で重なるよう第１及び第２のコイル電極（縦巻き）を形成したものがある。（たとえば、特許文献１参照）
【０００５】
また、他の従来技術として、表面に導体線路を形成した複数の磁性体シートを積層し、各導体線路を連結することにより所定のパターンにした横巻きのコイルをひとつ形成した磁性体シート積層体を、絶縁体シートを介して接合したものがある。このような構成とすれば、絶縁体シートを隔ててその両面側に巻数及び巻回方向が同一の一対（２個）のコイルが形成されるため、一方のコイルで発生した磁界の大部分が他方のコイルと結合し、２つのコイル間の結合係数が大きくなる。（たとえば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３３５５１７号公報（段落番号００１７−００２９、図１−図３）
【特許文献２】
特開平５−３４７２１５号公報（段落番号００１３−００３４、図１−図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１記載の従来技術は、積層体の厚み方向において二つのコイルが平面視で重なるように形成するものであるから、大きな結合係数を得るためには二つのコイル間にずれを生じないよう積層する必要がある。このため、製造時には高精度に積層させる必要があるため、製造工程が複雑になるなどして手間や製造コストがかかるという不都合がある。
【０００８】
また、特許文献２記載の従来技術は、複数の磁性体シートを積層して所定のコイルパターンをひとつだけ形成した一対の磁性体シート積層体間に、絶縁シートを介在させて接合したものである。このため、導体線路パターンが異なる磁性体シートを複数形成する必要があり、パターン形成装置（工程）が複数必要となって製造工程を複雑にするという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、良好なノイズ除去特性を有し、構造が簡単で製造が容易な積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の積層型コモンモードチョークコイルは、１または複数枚の磁性体シートを積層してなる磁性体層の上面及び下面に、スルーホールを介して電気的に接続された第１及び第２のコイル状導体線路が、前記磁性体層の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きに形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイルによれば、磁性体層の上面及び下面に、スルーホールを介して電気的に接続された第１及び第２のコイル状導体線路が、前記磁性体層の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きに形成されているので、巻き面におけるコイル状導体線路の割合が小さくてすみ、小型のままで巻き数を容易に増やすことができる。
【００１２】
請求項２記載の積層型コモンモードチョークコイルは、請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイルにおいて、前記第１及び第２のコイル状導体線路は、一方の表面に端部を揃えて交互に同一間隔で平行に配設され、前記端部が外部電極に接続される位置を除いてスルーホール接続部となる同一長さの電極線分を備えている一対の磁性体シートまたは磁性体層を、前記スルーホールの位置を合わせ互いの裏面どうしを張り合わせるように積層して形成されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２記載の積層型コモンモードチョークコイルによれば、一方の表面に端部を揃えて交互に同一間隔で平行に配設され、外部電極に接続される位置を除いた端部がスルーホール接続部となる同一長さの電極線分を備えている一対の磁性体層を、スルーホールの位置合わせをすると共に互いの裏面どうしを張り合わせるように積層して第１及び第２のコイル状導体線路が形成されるので、磁性体層に形成する電極線分（コイル状導体線路の一部）のパターンは一種類でよい。また、二つのコイル状導体線路は、スルーホールで位置合わせして同じものの裏面どうしを張り合わせるように積層するので、その重なり精度も高い。
【００１４】
請求項３記載の積層型コモンモードチョークコイルの製造方法は、１または複数枚の磁性体シートを積層してなる磁性体層の所定位置に所定数のスルーホールを穿設するスルーホール穿設工程と、前記磁性体層の表面に第１及び第２のコイル状導電線路となる電極線分及び外部電極接続部を形成する導電線路形成工程と、前記スルーホール、前記電極線分及び外部電極接続部が形成された前記磁性体層を一対用意し、前記スルーホールの位置合わせをして互いの裏面どうしを張り合わせるように積層すると共に、上下両面に磁性体よりなるカバーシートを重ね合わせて積層体とする積層体形成工程と、前記積層体を一体的に焼成する積層体焼成工程と、前記外部電極接続部分に導通する外部電極を形成する外部電極形成工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、磁性体層の所定位置に所定数のスルーホールを穿設するスルーホール穿設工程と、磁性体層の表面に第１及び第２のコイル状導電線路となる電極線分及び外部電極接続部を形成する導電線路形成工程と、スルーホール、電極線分及び外部電極接続部が形成された磁性体層を一対用意し、スルーホールの位置合わせをして互いの裏面どうしを張り合わせるように積層すると共に、上下両面に磁性体よりなるカバーシートを重ね合わせて積層体とする積層体形成工程とを具備しているので、導電線路形成工程において磁性体層に形成する電極線分及び外部電極接続部となるパターンは一種類ですみ、製造工程の簡略化が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本発明における積層型コモンモードチョークコイルの分解斜視図、図２は図１の完成状態を示す積層型コモンモードチョークコイルの外観斜視図、図３は積層型コモンモードチョークコイルの製造工程（方法）を示す説明図である。
【００１７】
図１に示す積層型コモンモードチョークコイル（以下、「チョークコイル」と呼ぶ）１０では、２枚の磁性体シート２０，３０を積層してなる磁性体層１１の上面１２及び下面１３に、スルーホール１４を介して電気的に接続された第１のコイル状導体線路（以下、「第１コイル」と呼ぶ）１５及び第２のコイル状導体線路（以下、「第２コイル」と呼ぶ）１６が、磁性体層１１の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きにして形成されている。
【００１８】
磁性体シート２０には、たとえば磁性体グリーンシートが使用される。磁性体シート２０の表面には、すなわち磁性体層１１の上面１２となる一方の面には、第１コイル１５及び第２コイル１６の一部となる電極線分２１，２２，２３，２４が導電体を印刷するなど周知の方法により形成されている。なお、電極線分２１及び２３が第１コイル１５の一部となり、また、電極線分２２，２４が第２コイル１６の一部となる。
これらの電極線分は、矩形状とした磁性体シート２０の一辺に沿って端部を揃え、交互に同一間隔で平行に配設されている。また、各電極線分２１，２２，２３，２４の長さは全て同一とされ、平行に配列された両端に位置する電極線分２１，２４には、それぞれ外部電極接続部２５，２６が電気的に接続して形成されている。
【００１９】
図示の例では、磁性体シート２０の表面に合計６個のスルーホール１４が穿設されている。これらのスルーホール１４は、平行な一対の仮想直線上にそれぞれ３個づつ、当ピッチで千鳥に配設されている。
そして、上述した仮想直線に端部を一致させて、すなわち一対のスルーホール１４間を連結するようにして、第１コイル１５及び第２コイル１６の一部となる同一長さの電極線分２１，２２，２３，２４が２本づつ交互に、かつ、同一間隔で平行に形成されている。但し、平行配置の両端に位置しているそれぞれ１本の電極線分２１，２４については、一方の端部にスルーホール１４がなく、代わりに同位置で外部電極接続部２５，２６と電気的に接続されている。
【００２０】
磁性体層１１は、上述した磁性体シート２０の裏面に、すなわち電極線分が形成されていない面に、磁性体シート３０を積層したものである。
ここで、磁性体シート３０について説明する。この磁性体シート３０は、上述した磁性体シート２０と同様の電極線分、外部電極接続部及びスルーホールを備えた同一のものであり、ここでは両者を分類するため、電極線分３１，３２，３３，３４及び外部電極接続部３５，３６の符号を付してある。しかし、電極線分２１と３１、電極線分２２と３２、電極線分２３と３３、電極線分２４と３４、外部電極接続部２５と３５及び外部電極接続部２６と３６は実質的に同じものであり、磁性体シート２０を裏返した状態としたのが磁性体シート３０である。
【００２１】
従って、全てのスルーホール１４を位置合わせして、磁性体シート２０の裏面と磁性体シート３０の裏面とを張り合わせるように積層することで磁性体層１１を形成し、さらに、全てのスルーホール１４に真空蒸着や金属メッキ等の周知の方法で導電体を充填する。
この結果、磁性体シート２０及び磁性体シート３０にそれぞれ形成されている電極線分２１〜２４，３１〜３４は、スルーホール１４に充填された導電体を介して電気的に接続され、それぞれが独立した第１コイル１５及び第２コイル１６となる。従って、これら第１コイル１５及び第２コイル１６は、磁性体層１１の厚さ（積層方向）と直交する横巻き方向のバイファイラー巻きに形成された一対のコイルとなる。
【００２２】
すなわち、第１コイル１５は、外部電極接続部２５、電極線分２１、電極線分３３、電極線分２３、電極線分３１及び外部電極３５がそれぞれスルーホール１４を介して電気的に接続された一つのコイルとなり、また、第２コイル１６は、外部電極接続部３６、電極線分３４、電極線分２２、電極線分３２、電極線分２４及び外部電極２６がそれぞれスルーホール１４を介して電気的に接続された一つのコイルとなる。
【００２３】
このようにして磁性体シート２０，３０が積層された磁性体層１１は、その上面１２及び下面１３に必要に応じて適宜カバーシート１７を積層した積層体とされ、これを一体的に焼成してから側面に外部電極１８，１９を形成することでチョークコイル１０となる。なお、一方の外部電極１８は第１コイル１５の外部電極接続部２５，３５と電気的に接続され、他方の外部電極１９は第２コイル１６の外部電極２６，３６と電気的に接続されている。
【００２４】
次に、上述したチョークコイル１０の製造方法を図３に基づいて説明する。
図３（ａ）は、磁性体層１１となるグリーンシート等の磁性体シート２０であり、矩形等所定の形状に切断されたものが供給される。なお、以下の説明では、１枚の磁性体シート２０，３０から１個のチョークコイル１０が製造されるものとするが、１枚のシートに複数個分を同時に形成し、後に切断して分割する方法を採用してもよい。
【００２５】
図３（ｂ）に示すスルーホール穿設工程では、磁性体シート２０，３０の所定位置に所定数のスルーホール１４を穿設する。このスルーホール１４は、磁性体シート２０，３０を貫通するものであり、たとえばレーザやパンチングなど周知の手法を用いて穿設すればよい。
【００２６】
図３（ｃ）に示す導電線路形成工程では、磁性体シート２０，３０の表面に第１コイル１５及び第２コイル１６の一部となる電極線分２１〜２４，３１〜３４及び外部電極接続部２５，２６，３５，３６を形成する。これらの導電線路は、たとえば導電性のペーストをスクリーン印刷するなど周知の方法により、所定の形状及び配置となるように形成される。
【００２７】
図３（ｄ）に示す積層体形成工程では、スルーホール１４、電極線分２１〜２４，３１〜３４及び外部電極接続部２５，２６，３５，３６が形成された一対の磁性体シート２０，３０を用意し、スルーホール１４の位置合わせをして互いの裏面どうしを張り合わせるように積層して磁性体層１１を形成する。なお、磁性体層１１を形成した後には、スルーホール１４に導電体を充填して各電極線分間を導通状態に接続する。
【００２８】
この後、図３（ｅ）に示すように、必要に応じて磁性体層１１の上面１２及び下面１３に磁性体よりなるカバーシート１７をそれぞれ重ね合わせ、図４（ｆ）に示す４層の積層体Ｓとする。
この積層体Ｓは、次の積層体焼成工程において、たとえば焼成炉に入れて所定時間、所定温度の環境に晒すことで一体的に焼成される。
【００２９】
こうして得られた積層体Ｓの焼成体は、次の外部電極形成工程において、外部電極接続部２５，２６，３５，３６にそれぞれ導通する外部電極１８，１９が形成されてチョークコイル１０となる。なお、外部電極１８，１９は、たとえば導電性のペーストを塗布焼き付けしたり、あるいは金属キャップを取り付けるなど周知の手法を採用することにより、容易に形成することができる。
【００３０】
上述した構成を有し、上述した製造方法により製造されたチョークコイル１０には、２枚の磁性体シート２０，３０を積層してなる磁性体層１１の上面１２及び下面１３に、スルーホール１４を介して電気的に接続された第１コイル１５及び第２コイル１６が、磁性体層１１の厚さと直交する横巻方向のバイファイラー巻きに形成されている。このため、上面１２及び下面１３等の巻き面におけるコイル状導体線路（電極線分）の面積割合が小さくてすみ、すなわち、同じ大きさの巻き面であればコイルの巻き数を容易に増加することができるので、小型のままで巻き数を容易に増やすことが可能となる。
【００３１】
また、２枚の磁性体シート２０，３０は導電体線路のパターンが同じものを使用できるので、スルーホールで位置合わせをして裏面どうしを張り合わせるように積層すれば、導電体線路の重なり精度も容易に高くすることができる。このため、結合係数が高くなり、良好なノイズ除去特性を得ることができる。
また、上述した導電線路形成工程においては、磁性体シート２０，３０に形成する電極線分２１〜２４，３１〜３４及び外部電極接続部２５，２６，３５，３６のパターンは一種類ですみため、製造工程の簡略化や製造コストに低減が可能となる。
【００３２】
ところで、上述したチョークコイル１０は、２枚の磁性体シート２０，３０を積層して磁性体層１１を形成するものとしたが、磁性体層１１の表裏両面に導電経路を形成した後、スルーホール１４を介して電気的に接続する構成としてもよい。この場合の磁性体層１１は、適当な厚みを有する１枚の磁性体シート、あるいは、複数枚の磁性体シートを積層したもののいずれであってもよい。
なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【００３３】
【発明の効果】
上述した本発明の積層型コモンモードチョークコイルによれば、第１及び第２のコイル状導体線路が横巻方向のバイファイラー巻きに形成され、巻き面におけるコイル状導体線路の割合が小さくてすむので、小型のままで巻き数を容易に増やしてノイズ除去特性を向上させることができる。
また、二つのコイルは巻線の重なり精度が高いので、結合係数を高くしてノイズ除去特性を向上させることもできる。
【００３４】
また、巻き面における電極のしめる面積割合が小さいので、有効断面積を大きくとることができるようになり、コモンモードインピーダンスを大きくすることができるという効果が得られる。
また、巻線間の容量が小さくなるので、Ｌ成分とＣ成分による共振が生じにくくなり、高周波側に共振点をずらすことができるようになり、高周波での結合係数の低下を小さくすることができるという効果が得られる。
【００３５】
さらに、本発明の積層型コモンモードチョークコイルの製造方法によれば、導電線路形成工程において磁性体層に形成する電極線分及び外部電極接続部となるパターンは一種類ですむので、製造工程の簡略化が可能となり、製造が容易で低コストの量産に適したものとなる。
すなわち、本発明による積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法によれば、良好なノイズ除去特性を有し、構造が簡単で製造が容易な低コストの製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の完成状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示した積層型コモンモードチョークコイルの製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０    コモンモードチョークコイル
１１    磁性体層
１４    スルーホール
１５    第１のコイル状導電体線路（第１コイル）
１６    第２のコイル状導電体線路（第２コイル）
１７    カバーシート
１８，１９    外部電極
２０，３０    磁性体シート
２１〜２４，３１〜３４    電極線分
２５，２６，３５，３６    外部電極接続部
【図１】
2004303776.tif 000003
【図２】
2004303776.tif 000004
【図３】
2004303776.tif 000005