(57)【要約】【課題】浮遊容量を低減して高周波特性を向上させることができる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】複数の非磁性絶縁材料２１〜２４を積層し同方向の上下分離型スパイラル巻きとした第１コイル３１及び第２コイル３４を形成する非磁性絶縁材料層２０と、該非磁性絶縁材料層２０の上下両面に配置された磁性材料層１５，１６とを具備してなる積層体に、第１コイル３１及び第２コイル３４に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイル１０において、第１コイル３１及び第２コイル３４が、非磁性絶縁材料２２，２３の表面に線幅方向へ位置ずれして形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の非磁性絶縁材料を積層し同方向の上下分離型スパイラル巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルであって、
前記第１及び第２の内部導体が、前記非磁性絶縁材料の表面に線幅方向へ位置ずれして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】
複数の非磁性絶縁材料を積層し同方向の上下分離型スパイラル巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルの製造方法であって、
前記非磁性絶縁材料の表面に渦巻状導体を形成し、該渦巻状導体が線幅方向へ位置ずれするよう前記非磁性絶縁材料を積層して前記第１及び第２の内部導体を形成す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】
【特許文献１】
特開平８−３３５５１７号公報（段落番号００１７−００２９、図１−図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術のコモンモードチョークコイルによれば、第１及び第２のコイルが上下に重複して配置されているので、浮遊容量が高くなって共振を生じることになり、結果として高周波特性が低下するという問題を有している。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、浮遊容量を低減して高周波特性を向上させることができ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提供を目的としている。
【０００７】
【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、複数の非磁性絶縁材料を積層し同方向の上下分離型スパイラル巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁材料層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルであって、
前記第１及び第２の内部導体が、前記非磁性絶縁材料の表面に線幅方向へ位置ずれして形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような請求項１記載の積層型コモンモードチョークコイルによれば、第１及び第２の内部導体が、前記非磁性絶縁材料の表面に線幅方向へ位置ずれするように形成されているので、コイルを形成する内部導体の対向面積が小さくなって浮遊容量は低下する。
【０００９】
請求項２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、複数の非磁性絶縁材料を積層し同方向の上下分離型スパイラル巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層と、該非磁性絶縁体層の上下両面に配置された磁性材料層とを具備してなる積層体に、前記第１及び第２の内部導体に接続された外部電極が設けられている積層型コモンモードチョークコイルの製造方法であって、前記非磁性絶縁材料の表面に渦巻状導体を形成し、該渦巻状導体が線幅方向へ位置ずれするよう前記非磁性絶縁材料を積層して前記第１及び第２の内部導体を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
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、非磁性絶縁材料の表面に渦巻状導体を形成し、該渦巻状導体が線幅方向へ位置ずれするよう非磁性絶縁材料を積層して前記第１及び第２の内部導体を形成するので、内部導体の対向面積が減少することにより浮遊容量が低下する積層型コモンモードチョークコイルをを容易に製造することができる。
【００１１】
【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は本発明による積層型コモンモードチョークコイルにおける浮遊容量低減の様子を示す分解斜視図である。
【００１２】
図１及び図２において、図中の符号１０は積層型コモンモードチョークコイル（以下、「コモンモードチョークコイル」と呼ぶ）を示している。このコモンモードチョークコイル１０は、シート状とした複数枚の非磁性絶縁材料及び磁性材料を積層して一体化した構成とされる。また、略直方体形状の積層体としたコモンモードチョークコイル１０の対向する２側面には、後述する２組の内部導体と引出電極を介して接続されている４つの外部電極１１，１２，１３，１４が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体としたコモンモードチョークコイル１０の上下両端面側に、それぞれが１または複数層よりなる磁性材料層１５，１６を配置してある。そして、これら上下の磁性材料層１５，１６の間には、上下分離型スパイラル巻きとした第１及び第２の内部導体を形成する非磁性絶縁材料層２０が配置されている。
【００１３】
磁性材料層１５，１６は、それぞれが磁性材料１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び磁性材料１６ａ，１６ｂ，１６ｃを３層に積層した構成とされる。ここで、磁性材料層１５，１６としては高透過率のものが好ましく、使用可能なシート状の磁性材料には、たとえばＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライト等がある。
なお、磁性材料層１５，１６については、上述した３層に限定されることはなく、磁性材料の種類や厚みに応じて適宜変更することができる。
【００１４】
非磁性絶縁材料層２０は、上面側から第１非磁性絶縁材料２１、第２非磁性絶縁材料２２、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４の順に、シート状とした非磁性絶縁材料を４層に積層した構成とされる。ここで、非磁性絶縁材料層２０として使用可能なシート状の非磁性絶縁材料には、たとえばアルミナ、ムライトなどのセラミックス材料、シリカなどのガラス材料、ポリイミド樹脂などの樹脂材料等がある。
【００１５】
上述した４層よりなる非磁性絶縁材料のうち、第１非磁性絶縁材料２１及び第２非磁性絶縁材料２２には、上下分離型スパイラル巻きの上側となる第１の内部導体（以下、「第１コイル」と呼ぶ）３１が形成されている。
第１コイル３１を形成する第２非磁性絶縁材料２２の上面、すなわち磁性材料層１５側の表面には、１本の渦巻状導体３１ａが形成されている。この渦巻状導体３１ａは、外側の端部に外部電極１１と電気的に接続される引出電極３２ａが形成されている。また、渦巻状導体３１ａの内側の端部は、第１非磁性絶縁材料２１に穿設されたスルーホール３３を介して、第１非磁性絶縁材料２１の表面に形成された導体経路３１ｂの一端と電気的に接続される。なお、導体経路３１ｂの他端には、外部電極１２と電気的に接続される引出電極３２ｂが形成されている。
【００１６】
また、第３非磁性絶縁材料２３及び第４非磁性絶縁材料２４には、上下分離型スパイラル巻きの下側となる第２の内部導体（以下、「第２コイル」と呼ぶ）３４が形成されている。
第２コイル３４を形成する第３非磁性絶縁材料２３の上面、すなわち磁性材料層１５側の表面には、上述した第１コイル３１の渦巻導体３１ａと同方向の渦巻にした１本の渦巻状導体３４ａが形成されている。この渦巻状導体３４ａは、外側の端部に外部電極１３と電気的に接続される引出電極３５ａが形成されている。また、渦巻状導体３５ａの内側の端部は、第３非磁性絶縁材料２３に穿設されたスルーホール３６を介して、第４非磁性絶縁材料２４の表面に形成された導体経路３４ｂの一端と電気的に接続される。なお、導体経路３４ｂの他端には、外部電極１４と電気的に接続される引出電極３５ｂが形成されている。
【００１７】
さて、上述した第１〜第４非磁性絶縁材料２１，２２，２３，２４を積層してなる非磁性絶縁材料層２０は、第２非磁性絶縁材料２２及び第３非磁性絶縁材料２３に形成された渦巻導体３１ａ，３４ａが平面視で重ならないように、線幅方向へずらした配置とされる。
【００１８】
これを図３に基づいて具体的に説明すると、たとえば第２非磁性絶縁材料２２側の渦巻導体３１ａにおいて間隔Ｗをもって隣接する導体間に、第３非磁性絶縁材料２３側の渦巻導体３４ａが位置するようにずらした配置とされる。すなわち、図３の第２非磁性絶縁材料２２において、実線で表示された渦巻状導体３１ａに対し、第３非磁性絶縁材料２３側の渦巻導体３４ａは想像線で示された位置に配置される。
なお、図３の第３非磁性絶縁材料２３においては、実線で表示された渦巻状導体３４ａに対し、第２非磁性絶縁材料２２側の渦巻導体３１ａが想像線で示された配置とされる。
【００１９】
渦巻状導体３１ａ，３４ａのより好ましい配置は、平面視で渦巻導体３１ａ，３４ａの線幅方向端部が一致するように、すなわち、平面視で二つの線幅が一体化して２倍の幅に広がるようにずらしたものとなる。
なお、上述した渦巻状導体３１ａ，３４ａ及び導体経路３１ｂ，３４ｂは、引出電極３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂを含めて、たとえば銀などの導電体を印刷やメッキなど周知の手法により形成したものである。
【００２０】
従って、上述したスルーホール３３，３６に導電性の材料を充填して第１〜第４の非磁性絶縁材料２１，２２，２３，２４を積層すれば、渦巻状導体３１ａ，３４ａが平面視で線幅方向にずれた同方向の第１コイル３１及び第２コイル３４が形成される。この結果、非磁性絶縁材料層２０には、同方向に巻かれた上下スパイラル巻きの第１コイル３１及び第２コイル４１が形成される。
すなわち、上述した上下スパイラル巻きの第１コイル３１及び第２コイル３４は、表面に略同一形状の渦巻状導体を形成したシート状の非磁性絶縁材料を複数（図示の例では２層）用意し、渦巻状導体を平面視で線幅方向へずらして積層するという製造方法によって得られる。
【００２１】
このように構成された積層型コモンモードチョークコイル１０は、渦巻状導体３１ａ，３４ａが線幅方向にずれているため、上下の導体が重なっている場合と比較して、コイル間の対向面積を大幅に低減することができる。このため、浮遊容量Ｃが小さくなり、コモンモードチョークコイル１０においては、高周波領域におけるコモンモードインピーダンスを低下させることなく、高周波特性が向上する。
【００２２】
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。
【００２３】
【発明の効果】
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の内部導体が、前記非磁性絶縁材料の表面に線幅方向へ位置ずれするように形成されているので、コイルを形成する内部導体の対向面積が小さくなる。このため、浮遊容量がは低下するので、コモンモードインピーダンスを低下させることはなく、高周波特性を向上させて優れたノイズ除去特性を得ることができる。
【００２４】
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、非磁性絶縁材料の表面に渦巻状導体を形成し、該渦巻状導体が線幅方向へ位置ずれするよう非磁性絶縁材料を積層して第１及び第２の内部導体を形成するので、内部導体の対向面積を減少させて浮遊容量が低下し、コモンモードインピーダンスを低下させることはなく、高周波特性を向上させて優れたノイズ除去特性を有する積層型コモンモードチョークコイルを容易に製造することができる。
【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の積層型コモンモードチョークコイルにおける浮遊容量低減の様子を示す図である。
【符号の説明】
１０    コモンモードチョークコイル
１１、１２，１３，１４    外部電極
１５，１６    磁性材料層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ    磁性材料
２０    非磁性絶縁材料層
２１    第１非磁性絶縁材料
２２    第２非磁性絶縁材料
２３    第３非磁性絶縁材料
２４    第４非磁性絶縁材料
３１    第１コイル（第１の内部導体）
３１ａ，３４ａ    渦巻状導体
３１ｂ３４ｂ    導体経路
３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂ    引出電極
３３，３６    スルーホール
３４    第２コイル（第２の内部導体）
【図１】
2004311829.tif 000003
【図２】
2004311829.tif 000004
【図３】
2004311829.tif 000005