(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体層と、該磁性体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、該磁性体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、該コイル用導体パターン間に該磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成された積層型トランスの製造方法において、
複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面全体に磁性体ペーストを印刷して第２の磁性体層を形成する第１の工程、該第２の磁性体層の該複数組のコイル用導体パターンと対応する位置にレーザー加工によりループ状の溝を形成し、その底面に該複数組のコイル用導体パターンを露出させる第２の工程、該ループ状の溝内に該第２の磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成する第３の工程及び、該低透磁率の絶縁体部の各組のコイル用導体パターンの端部と対応する位置にレーザ加工によりスルーホールを形成してその底面に各組のコイル用導体パターンの端部を露出させ、該低透磁率の絶縁体部の表面に複数組のコイル用導体パターンを印刷する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、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た積層型トランスの製造方法。
【請求項２】
磁性体層と、該磁性体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、該磁性体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、該コイル用導体パターン間に該磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成された積層型トランスの製造方法において、
複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面に磁性体シートを積層して第２の磁性体層を形成する第１の工程、該第２の磁性体層の複数組のコイル用導体パターンと対応する位置にレーザー加工によりループ状の溝を形成し、その底面に該複数組のコイル用導体パターンを露出させる第２の工程、該ループ状の溝内に該第２の磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成する第３の工程及び、該低透磁率の絶縁体部の各組のコイル用導体パターンの端部と対応する位置にレーザ加工によりスルーホールを形成してその底面に各組のコイル用導体パターンの端部を露出させ、該低透磁率の絶縁体部の表面に複数組のコイル用導体パターンを印刷する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、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た積層型トランスの製造方法。
【請求項３】
前記共通の巻軸が実装面と平行に形成され、前記複数個のコイルの引出し端が積層体の角部に引き出され、それぞれ外部端子に接続された請求項１又は２に記載の積層型トランスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性体層と導体パターンを積層し、これらの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の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にトランスは、ボビンに１次巻線と２次巻線を施し、このボビンを磁性体コアで覆って構成されている。近年、電子部品の小型化、薄型化等の要求に伴ってこの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、磁性体層と導体層を積み重ねて、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次コイル間に磁性体層があるために、コイルの磁束が磁性体層から外部にもれて、コイル間の磁気的結合が弱くなり、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、コモンモードノイズを充分に除去できないという問題点があった。
この様な問題点を解決するために、図６の様に、１次コイル６２と２次コイル６３間に非磁性体層６４を形成し、この非磁性体層６４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６５を設けることが行われている（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磁性体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、１次コイルと２次コイルの特性に差が生じたり、２つのコイル間の相対的位置のずれによるコイル間の磁気的結合が弱くなったりすることにより、コモンモードノイズの除去能力が劣化することになり、コモンモードチョークとして用いることができなかった。
【０００４】
本発明は、コイル間の磁気的結合を強くできると共に、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】
本発明に関する積層型トランスは、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磁性体層上に形成され、この磁性体層間に位置するコイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成す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、磁性体層と、磁性体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、磁性体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、コイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成される。
【０００６】
本発明の積層型トランスの製造方法は、複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面全体に磁性体ペーストを印刷するか又は、複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面に磁性体シートを積層するかして複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面全体に第２の磁性体層を形成する第１の工程、第２の磁性体層の複数組のコイル用導体パターンと対応する位置にレーザー加工によりループ状の溝を形成し、その底面に複数組のコイル用導体パターンを露出させる第２の工程、ループ状の溝内に第２の磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成する第３の工程及び、低透磁率の絶縁体部の各組のコイル用導体パターンの端部と対応する位置にレーザ加工によりスルーホールを形成してその底面に各組のコイル用導体パターンの端部を露出させ、低透磁率の絶縁体部の表面に複数組のコイル用導体パターンを印刷する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、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。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に関する積層型トランスは、磁性体層にこの磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部がループ状に形成され、この磁性体層の絶縁体部の表面に複数組のコイル用導体が形成される。この磁性体層間の複数組のコイル用導体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。このとき、複数組のコイル用導体パターンは、磁性体層表面の中心を原点とする点対称になる様に磁性体層の絶縁体部の表面に形成される。
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磁性体層上に形成され、この磁性体層間に位置するコイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成されるので、複数個のコイルの線路長、導体幅、導体厚みがほぼ等しくなると共に、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を構成するコイル用導体パターン間から磁束が漏れることなくこの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が集中する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の積層型トランスの製造方法を図１乃至図５を参照して説明する。
図１は本発明に関する積層型トランスの分解斜視図、図２は本発明に関する積層型トランスの斜視図である。
図１において、１１Ａ〜１１Ｇは磁性体層である。
磁性体層１１Ａの表面には、コイル用導体パターン１２Ａ、１３Ａが形成される。コイル用導体パターン１２Ａとコイル用導体パターン１３Ａは、磁性体層１１Ａの表面の中心を原点に互いに点対称になるように形成される。このコイル用導体パターン１２Ａの一端とコイル用導体パターン１３Ａの一端は、磁性体層１１Ａの対向する角部に引き出される。
磁性体層１１Ｂには、その中心が磁性体層１１Ｂの表面の中心と一致するループ状の絶縁体部１４が形成される。このループ状の絶縁体部１４は、磁性体層１１Ｂよりも透磁率の低い材料、例えば非磁性体、誘電体、低透磁率の磁性体等で形成される。この絶縁体部１４の表面には、コイル用導体パターン１２Ｂ、１３Ｂが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｂとコイル用導体パターン１３Ｂは、磁性体層１１Ｂの表面の中心を原点に互いに点対称になるように対向辺に沿って形成される。このコイル用導体パターン１２Ｂの一端は、磁性体層１１Ａの表面上のコイル用導体パターン１２Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｂの一端は、磁性体層１１Ａの表面上のコイル用導体パターン１３Ａの他端に接続される。
磁性体層１１Ｃには、ループ状の絶縁体部１４が形成される。この絶縁体部１４は、磁性体層１１Ｃよりも透磁率の低い材料で形成される。この絶縁体部１４の表面には、コイル用導体パターン１２Ｃ、１３Ｃが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｃとコイル用導体パターン１３Ｃは、磁性体層１１Ｃの表面の中心を原点に互いに点対称になるように１２Ｂ、１３Ｂの形成された側とは別の辺に沿って形成される。このコイル用導体パターン１２Ｃの一端がコイル用導体パターン１２Ｂの他端に、コイル用導体パターン１３Ｃの一端がコイル用導体パターン１３Ｂの他端にそれぞれ接続される。
磁性体層１１Ｄには、ループ状の絶縁体部１４が形成される。この絶縁体部１４は、磁性体層１１Ｄよりも透磁率の低い材料で形成され、表面にコイル用導体パターン１２Ｄ、１３Ｄが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｄとコイル用導体パターン１３Ｄは、磁性体層１１Ｄの表面の中心を原点に互いに点対称になるように１２Ｂ、１３Ｂの形成された側と同じ辺に沿って形成される。このコイル用導体パターン１２Ｄの一端がコイル用導体パターン１２Ｃの他端に、コイル用導体パターン１３Ｄの一端がコイル用導体パターン１３Ｃの他端にそれぞれ接続される。
磁性体層１１Ｅには、磁性体層１１Ｅよりも透磁率の低い材料でループ状の絶縁体部１４が形成される。このループ状の絶縁体部１４の表面には、コイル用導体パターン１２Ｅ、１３Ｅが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｅ、１３Ｅは、磁性体層１１Ｅの表面の中心を原点に互いに点対称になるように１２Ｂ、１３Ｂの形成された側とは別の辺に沿って形成される。このコイル用導体パターン１２Ｅの一端がコイル用導体パターン１２Ｄの他端に、コイル用導体パターン１３Ｅの一端がコイル用導体パターン１３Ｄの他端にそれぞれ接続される。
磁性体層１１Ｆには、磁性体層１１Ｆよりも透磁率の低い材料でループ状の絶縁体部１４が形成される。この絶縁体部１４の表面には、コイル用導体パターン１２Ｆとコイル用導体パターン１３Ｆが磁性体層１１Ｆの表面の中心を原点に互いに点対称になるように形成される。このコイル用導体パターン１２Ｆは、一端がコイル用導体パターン１２Ｅの他端に接続され、他端が磁性体層１１Ｆの角部に引き出される。また、コイル用導体パターン１３Ｆは、一端がコイル用導体パターン１３Ｅの他端に接続され、他端が磁性体層１１Ｆの角部に引き出される。
これらを積層し、さらに磁性体層１１Ｇで覆われ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１２Ａを外部電極２１に接続し、コイル用導体パターン１２Ｆを外部電極２４に接続することより、外部電極２１と外部電極２４間にコイル用導体パターン１２Ａ〜１２Ｆ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１３Ａを外部電極２３に接続し、コイル用導体パターン１３Ｆを外部電極２２に接続することにより、外部電極２２と外部電極２３間にコイル用導体パターン１３Ａ〜１３Ｆによってコイルが形成される。
この様に形成された積層型トランスは、実装面と平行な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、この２つのコイルを構成するコイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成される。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、磁性体層３１Ａの表面に複数組のコイル用導体パターン３２Ａ、３３Ａが印刷される。磁性体層３１Ａは、フェライトで形成される。また、コイル用導体パターンは、銀、ニッケル、銀パラジュウム、銅等の導体をペースト状にしたものが用いられ、図３では１／４ターン分が印刷されている。
次に、図３（Ｂ）に示す様に、このコイル用導体パターンが形成された磁性体層の表面全体に磁性体層３１Ｂが形成される。磁性体層３１Ｂは、フェライトをペースト状にしたものを磁性体層３１Ａの表面全体に印刷したり、磁性体層３１Ｂの表面に磁性体シートを積層することにより形成される。
続いて、図３（Ｃ）に示す様に、この磁性体層３１Ｂにレーザ加工によりループ状の溝Ｍが形成される。この溝Ｍの底面には、コイル用導体パターン３２Ａ、３３Ａが露出する。
さらに続いて、図３（Ｄ）に示す様に、このループ状の溝内に絶縁体部３４Ａが形成される。絶縁体部３４Ａは、溝内に磁性体層３１Ｂよりも透磁率の低い材料をペースト状にしたものが印刷されて形成される。
続いて、図３（Ｅ）に示す様に、絶縁体部３４Ａにおける各コイル用導体パターンの端部に対応する位置にスルーホールＳが形成される。
さらに、図３（Ｆ）に示す様に、磁性体層３１Ｂの絶縁体部３４Ａの表面にコイル用導体パターン３２Ｂ、３３Ｂが印刷される。このコイル用導体パターン３２Ｂは、その一端がコイル用導体パターン３２Ａ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３３Ｂは、その一端がコイル用導体パターン３３Ａの他端に対向する様に配置される。絶縁体部３４Ａの一部は、コイル用導体パターンが印刷されずに露出したまま残される。
次に、図３（Ｇ）に示す様に、このコイル用導体パターンが形成された磁性体層の表面全体に、フェライトをペースト状にしたものを印刷したり、磁性体シートを積層することにより磁性体層３１Ｃが形成される。
続いて、図３（Ｈ）に示す様に、この磁性体層３１Ｃにレーザ加工によりループ状の溝Ｍが形成される。この溝Ｍの底面には、コイル用導体パターン３２Ｂ、３３Ｂが露出する。また、この溝Ｍの一部には絶縁体部３４Ａの一部が露出する。
さらに続いて、図３（Ｉ）に示す様にこのループ状の溝内に磁性体層３１Ｃよりも透磁率の低い材料をペースト状にしたものが印刷されて絶縁体部３４Ｂが形成された後、図３（Ｊ）に示す様に絶縁体部３４Ｂにおける各コイル用導体パターンの端部に対応する位置にスルーホールＳが形成される。
そして、この工程に続けてコイル用導体パターンの印刷、磁性体層の形成、磁性体層にレーザ加工によるループ状の溝の形成、溝内に絶縁体部の形成を所定回数繰り返し、最後に図３（Ｋ）に示すようにコイル用導体パターン３２Ｆ、３３Ｆを印刷することによりそれぞれ所定ターンを有する２つのコイルが形成される。
【００１０】
図４は、本発明に関する別の積層型トランスを示す分解斜視図である。
磁性体層４１Ａの表面には、コイル用導体パターン４２、４３が形成される。コイル用導体パターン４２とコイル用導体パターン４３は、磁性体層４１Ａの表面の中心を原点に互いに点対称に形成される。このコイル用導体パターン４２の一端とコイル用導体パターン４３の一端は、磁性体層４１Ａの対向する側面まで引き出される。
磁性体層４１Ｂ〜４１Ｇには、その中心が磁性体層の表面の中心と一致するループ状の絶縁体部４４が形成される。このループ状の絶縁体部４４は、磁性体層よりも透磁率の低い材料、例えば非磁性体、誘電体、低透磁率の磁性体等で形成される。この絶縁体部４４の表面には、コイル用導体パターン４２、４３が形成される。このコイル用導体パターン４２とコイル用導体パターン４３は、磁性体層の表面の中心を原点に互いに点対称になるようにＬ字状に形成される。
磁性体層４１Ｈには、その中心が磁性体層の表面の中心と一致するループ状の絶縁体部４４が形成され、絶縁体部４４の表面に導体パターン４２、４３が磁性体層４１Ｈの表面の中心を原点に互いに点対称に形成される。このコイル用導体パターン４２の一端とコイル用導体パターンの一端は、磁性体層４１Ｈの対向する側面まで引き出される。
そして、磁性体層４１Ａ〜４１Ｈのコイル用導体パターン４２が螺旋状に接続されてコイルが形成される。また、磁性体層４１Ａ〜４１Ｈのコイル用導体パターン４３が螺旋状に接続されてコイルが形成される。
これらを積層し、磁性体層４１Ｉで覆われた積層体の側面には、図５に示す様に、外部電極５１、５２、５３、５４が形成される。
そして、磁性体層４１Ａのコイル用導体パターン４２が外部電極５２に、磁性体層４１Ａのコイル用導体パターン４３が外部電極５３に、磁性体層４１Ｈのコイル用導体パターン４２が外部電極５１に、磁性体層４１Ｈのコイル用導体パターン４３が外部電極５４に接続される。
この様な積層型トランスは、実装面と垂直な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、この２つのコイルを構成するコイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部が形成される。
【００１１】
以上、本発明の積層型トランス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、ターン数に応じて直線状、Ｉ字状、Ｌ字状、Ｕ字状等様々な形状にすることができる。また、絶縁体部は、ループ状に形成されていればよく、円形、長方形、正方形等様々な形状にすることができる。さらに、磁性体層上に３組のコイル用導体パターンを形成し、磁性体層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続し、コイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成して、積層体内に、共通の巻軸を中心にトリファイラ巻きされた３つのコイルを形成したり、磁性体層上にそれ以上の組のコイル用導体パターンを形成し、磁性体層間のコイル用導体パターンを各組同士で接続し、コイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成して、積層体内に、共通の巻軸を中心に並列巻きされた複数個のコイルを形成したりしてもよい。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。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明に関する積層型トランスは、磁性体層と、磁性体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、磁性体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を形成し、コイル用導体パターン間に磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成したので、複数個のコイルの線路長、導体幅、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、コイル間の磁気的結合を強くできると共に、複数のコイルの特性をほぼ等しくして歩留りを改善できる。また、本発明に関する積層型トランスは、コモンモードチョークとして用いた場合、コモンモードノイズの除去能力を従来のものよりも高めることができる。
また、本発明の積層型トランスの製造方法は、複数組のコイル用導体パターンが形成された第１の磁性体層の上面全体に第２の磁性体層を形成する第１の工程、第２の磁性体層の複数組のコイル用導体パターンと対応する位置にレーザ加工によりループ状の溝を形成し、その底面に複数組のコイル用導体パターンを露出させる第２の工程、ループ状の溝内に第２の磁性体層よりも低透磁率の絶縁体部を形成する第３の工程及び、低透磁率の絶縁体部の各組のコイル用導体パターンの端部と対応する位置にレーザ加工によりスルーホールを形成してその底面に各組のコイル用導体パターンの端部を露出させ、低透磁率の絶縁体部の表面に複数組のコイル用導体パターンを印刷する第４の工程を繰り返すことにより積層体内に、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ともに、コイル間に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】  本発明に関する積層型トランスの分解斜視図である。
【図２】  本発明に関する積層型トランスの斜視図である。
【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】  本発明に関する別の積層型トランスの分解斜視図である。
【図５】  本発明に関する別の積層型トランスの斜視図である。
【図６】  従来の積層型トランスの断面図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ  磁性体層
【図１】
0003811091.tif 000002
【図２】
0003811091.tif 000003
【図３】
0003811091.tif 000004
【図４】
0003811091.tif 000005
【図５】
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【図６】
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