(57)【要約】【課題】本発明は、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができる積層型コイル部品を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の積層型コイル部品は、複数の磁性体層１が積層された積層体２と、この積層体２の内部に位置して前記磁性体層１の積層方向に併設された複数の内部導体３と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体３同士が電気的に接続されて構成された渦巻状のコイル４とを備え、前記コイル４を構成する内部導体３間に位置する磁性体層１に、前記コイル４の内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部５を形成したものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁性体層が積層された積層体と、この積層体の内部に位置して前記磁性体層の積層方向に併設された複数の内部導体と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体同士が電気的に接続されて構成された渦巻状または螺旋状のコイルとを備え、前記コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に、前記コイルの内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部を形成した積層型コイル部品。
【請求項２】
コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に、上面視にて前記コイルの最外部より外側に位置する他の非磁性体部を形成した請求項１記載の積層型コイル部品。
【請求項３】
複数の磁性体層が積層された積層体と、この積層体の内部に位置して前記磁性体層の積層方向に併設された複数の内部導体と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体同士が電気的に接続されて構成された複数の渦巻状または螺旋状のコイルとを備え、前記複数のコイル間に位置する磁性体層に、前記コイルの内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部を形成した積層型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用される積層型コイル部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の積層型コイル部品は、磁性体で構成された積層体と、この積層体の内部において複数の内部導体同士を接続することによって形成されたコイルとを備えた構成となっていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００７−１２３７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の積層型コイル部品においては、積層体を構成する磁性体が磁気飽和してしまうため、コイルに直流電流が重畳されたとき、インピーダンスが低下するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができる積層型コイル部品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の磁性体層が積層された積層体と、この積層体の内部に位置して前記磁性体層の積層方向に併設された複数の内部導体と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体同士が電気的に接続されて構成された渦巻状または螺旋状のコイルとを備え、前記コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に、前記コイルの内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部を形成したもので、この構成によれば、コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に磁気飽和を生じにくくする磁性ギャップを形成できるため、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができるという作用効果が得られるものである。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に、上面視にて前記コイルの最外部より外側に位置する他の非磁性体部を形成したもので、この構成によれば、コイルで発生した磁束が他の非磁性体部を通ることはなくなるため、積層体の外部に向かう磁束を減らすことができ、これにより、磁束が積層体の外部へ漏れるのを防ぐことができるため、コイルのインピーダンスが低下するのを防止できるという作用効果が得られるものである。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、複数の磁性体層が積層された積層体と、この積層体の内部に位置して前記磁性体層の積層方向に併設された複数の内部導体と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体同士が電気的に接続されて構成された複数の渦巻状または螺旋状のコイルとを備え、前記複数のコイル間に位置する磁性体層に、前記コイルの内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部を形成したもので、この構成によれば、複数のコイル間に位置する磁性体層に磁気飽和を生じにくくする磁性ギャップを形成できるため、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明の積層型コイル部品は、コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に、前記コイルの内径の３０％より大きく外径より小さい径を有する非磁性体部を形成しているため、コイルを構成する内部導体間に位置する磁性体層に磁気飽和を生じにくくする磁性ギャップを形成できることになり、これにより、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１，２に記載の発明について説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１における積層型コイル部品の分解斜視図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は同積層型コイル部品の斜視図である。
【００１３】
本発明の実施の形態１における積層型コイル部品は、図１〜図３に示すように、複数の磁性体層１が積層された積層体２と、この積層体２の内部に位置して前記磁性体層１の積層方向に併設された２つの内部導体３と、前記積層方向に隣り合う前記内部導体３同士が電気的に接続されて構成されたコイル４とを備えているものである。
【００１４】
そして、前記コイル４を構成する内部導体３間に位置する磁性体層１には非磁性体部５を形成しているものである。
【００１５】
上記構成において、前記複数の磁性体層１は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトからなる絶縁体で構成され、かつこの複数の磁性体層１を上下方向に積層することにより積層体２が形成される。なお、磁性体層１の枚数は、図１に示された枚数に限定されるものではない。
【００１６】
また、前記２つの内部導体３は、それぞれ積層体２の内部に位置して磁性体層１の上面に、積層方向に並ぶように形成され、かつこの内部導体３はそれぞれ磁性体層１の上面に渦巻状に銀などの導電材料を印刷または転写することにより形成され、そしてその一端部６ａは積層体２の一端面に露出しているものである。
【００１７】
そしてまた、前記２つの内部導体３の間に位置する磁性体層１にはバイア電極７が形成され、かつこのバイア電極７によって内部導体３の渦巻きの中心部にある他端部６ｂ同士が電気的に接続されて１つの渦巻状のコイル４が形成されるものである。
【００１８】
さらに、前記非磁性体部５は、磁性体層１より透磁率が低く比透磁率が略１．０の材料、例えばＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等で方形状に構成されている。また、この非磁性体部５は前記バイア電極７と同様に２つの内部導体３の間に位置する磁性体層１に形成されている。なお、この非磁性体部５の形状は方形状に限定されるものではなく、円形状等の他の形状であってもよい。
【００１９】
さらにまた、前記非磁性体部５は、図４に示すように、バイア電極７の周囲を除いてコイル４（内部導体３）の内径Ｔ１より大きく外径Ｔ２より小さい径を有しているものである。すなわち、内部導体３における渦巻きの最も内側に位置する他端部６ｂと、内部導体３の一端部６ａを除いた最も外側との間に、非磁性体部５の外縁部が位置するようにしているものである。この場合、非磁性体部５の全てが上面視にて内部導体３に隠れない状態、あるいは非磁性体部５の一部が内部導体３の最外部の部分より外側に見えている状態とはなっていない。
【００２０】
また、前記非磁性体部５は磁性体層１を貫通するとともに、バイア電極７とは一定の距離をおいて形成されている。
【００２１】
なお、前記非磁性体部５は磁性体層１を貫通したものに限定されるものではなく、磁性体層１に凹みを形成し、この凹みに非磁性材料を充填したものであってもよい。さらに、内部導体３間の磁性体層１は図１に示すような１枚に限定されるものではなく、２枚以上であってもよく、この場合、非磁性体部５が形成される磁性体層１の枚数は、内部導体３間の磁性体層１の枚数と一致させる必要はない。
【００２２】
また、図３に示すように積層体２の両端部には、積層体２の一端面に露出している内部導体３の一端部６ａとそれぞれ接続された外部電極８が形成され、さらに、この外部電極８の表面には、ニッケルめっき層、すずめっき層が形成されている。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態１における積層型コイル部品の製造方法について説明する。
【００２４】
図１〜図３において、まず、それぞれの原材料である磁性材料の粉体および樹脂からなる混合物により、方形の磁性体層１を所定枚数作製する。このとき、１枚の磁性体層１の所定の複数箇所に、レーザ、パンチングなどで孔あけ加工をし、１つの孔に銀を充填してバイア電極７を形成し、かつ別の孔にＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等からなる非磁性材料を充填して非磁性体部５を形成する。
【００２５】
次に、所定枚数の磁性体層１を上下方向に積層し、その上面に渦巻状の内部導体３を印刷または転写によって形成する。
【００２６】
次に、前記内部導体３の上面に、非磁性体部５、バイア電極７が設けられた磁性体層１を配置する。このとき、前記内部導体３の他端部６ｂをバイア電極７と接続する。
【００２７】
次に、前記磁性体層１の上面に、渦巻状の他の内部導体３を印刷または転写によって形成する。このとき、前記他の内部導体３の他端部６ｂをバイア電極７と接続してコイル４を形成する。さらに、前記非磁性体部５の径はコイル４の内径より大きくしかつ外径より小さくしている。
【００２８】
次に、前記他の内部導体３の上面に所定枚数の磁性体層１を積層して積層体２を形成する。
【００２９】
なお、前記内部導体３を転写によって形成する場合は、別途用意したベース板（図示せず）に所定パターン形状の導電パターンをめっきによって形成し、その後、この導電パターンを各絶縁体層に転写することにより形成する。
【００３０】
次に、前記積層体２を所定の温度、時間で焼成し、その後、積層体２の両端面に、銀を印刷することにより外部電極８を形成する。このとき、積層体２の両端面に露出した内部導体３の一端部６ａと外部電極８とを接続する。
【００３１】
最後に、外部電極８の表面にめっきによってニッケルめっき層、すずめっき層（いずれも図示せず）を形成する。
【００３２】
図５は非磁性体部５の径と直流電流重畳インピーダンスの低下率との関係を示したもので、この図５から明らかなように、非磁性体部５の径が大きくなるほど直流電流重畳インピーダンスの低下率は小さくなり、特に非磁性体部５の径がコイル４の内径Ｔ１の３０％より大きい場合は直流電流重畳インピーダンスの低下率が小さくなる割合は大きくなるものである。
【００３３】
図６は非磁性体部５の径とコイル４のインピーダンスの低下率との関係を示したもので、この図６から明らかなように、非磁性体部５の径が大きくなるほどコイル４のインピーダンスの低下率は大きくなってしまうもので、特に、非磁性体部５の径がコイル４の外径Ｔ２より大きい場合は、コイル４の最も外側に位置する箇所（コイル４の外径Ｔ２の外縁に対応する箇所）で発生した磁束は、大きな非磁性体部５に阻まれて対向するコイル４の方向へは向かわず、積層体２の外部に漏れてしまうため、この箇所のインピーダンスの寄与は少なくなってしまう。
【００３４】
したがって、非磁性体部５の径はコイル４の内径Ｔ１の３０％より大きくしかつ外径Ｔ２より小さくすべきである。
【００３５】
上記した本発明の実施の形態１においては、コイル４を構成する内部導体３間に位置する磁性体層１に、前記コイル４の内径Ｔ１の３０％より大きく外径Ｔ２より小さい径を有する非磁性体部５を形成しているため、コイル４を構成する内部導体３間に位置する磁性体層１に磁気飽和を生じにくくする磁性ギャップ（非磁性体部５）が形成されることになり、これにより、コイル４に直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができるという効果が得られるものである。
【００３６】
なお、上記本発明の実施の形態１における積層型コイル部品においては、図７に示すように、上面視にて内部導体３の最外部より外側に位置する他の非磁性体部５ａを形成してもよい。この構成によれば、コイル４で発生した磁束が他の非磁性体部５ａを通ることはなくなるため、積層体２の外部に向かう磁束を減らすことができ、これにより、磁束が積層体２の外部へ漏れるのを防ぐことができるため、コイル４のインピーダンスが低下するのを防止できる。
【００３７】
また、上記本発明の実施の形態１における積層型コイル部品においては、コイル４を渦巻状に形成したものについて説明したが、図８に示すように、コイル４を螺旋状に形成してもよいものである。
【００３８】
そしてまた、非磁性体部５は、図９に示すように、コイル４を構成する内部導体３間に位置する磁性体層１だけでなく、コイル４の上下に位置する磁性体層１に形成してもよい。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００４０】
図１０は本発明の実施の形態２における積層型コイル部品の分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。
【００４１】
図１０において、本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、２つのコイル４を積層方向に並ぶように位置させ、さらに、非磁性体部５をコイル４を構成する内部導体３間ではなく、２つのコイル４の間に形成した点である。なお、２つのコイル４の間にバイア電極７はないため、非磁性体部５の形状が制限されることはない。
【００４２】
上記した構成にすれば、本発明の実施の形態１と同様にコイル４に直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができ、さらに、２つのコイル４を磁気結合させることができるため、コモンモードノイズフィルタとして使用できるという効果が得られるものである。
【００４３】
図１１は非磁性体部５の径と磁気結合係数との関係を示したもので、この図１１から明らかなように、非磁性体部５の径がコイル４の外径Ｔ２と同寸法のとき、磁気結合係数が最大となることがわかる。
【００４４】
なお、上記本発明の実施の形態２における積層型コイル部品においては、コイル４の数を２つにしたものについて説明したが、３つまたは４つ以上としてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る積層型コイル部品は、コイルに直流電流が重畳された場合でもインピーダンスの低下を防止することができるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタ等において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における積層型コイル部品の分解斜視図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】同積層型コイル部品の斜視図
【図４】同積層型コイル部品の主要部の上面図
【図５】同積層型コイル部品の非磁性体部の径と直流電流重畳インピーダンスの低下率との関係を示す図
【図６】同積層型コイル部品の非磁性体部の径とコイルのインピーダンスの低下率との関係を示す図
【図７】同積層型コイル部品の主要部の上面図
【図８】同積層型コイル部品の他の例を示す分解斜視図
【図９】同積層型コイル部品のさらに他の例を示す分解斜視図
【図１０】本発明の実施の形態２における積層型コイル部品の分解斜視図
【図１１】同積層型コイル部品の非磁性体部の径と磁気結合係数との関係を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１  磁性体層
２  積層体
３  内部導体
４  コイル
５，５ａ  非磁性体部
【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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【図１１】
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