JP2019161092A

JP2019161092A - コモンモードノイズフィルタ

Info

Publication number: JP2019161092A
Application number: JP2018047983A
Authority: JP
Inventors: 邑小野寺; Yu Onodera; 田中　秀樹; Hideki Tanaka; 秀樹田中; 託司川嶋; Takuji Kawashima
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: JP7126042B2

Abstract

【課題】本発明は、コイル間の絶縁劣化を防止できるコモンモードノイズフィルタを提供する。【解決手段】積層された複数の絶縁体層１１ｂ〜１１ｅと、複数の絶縁体層１１ｂ〜１１ｅに形成され、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成された第１〜第４のコイル導体１２〜１５とを備え、第１〜第４のコイル導体それぞれの長辺と短辺を連続させる第１〜第４の接続部を円弧状とし、積層方向に隣接した２つのコイル導体の接続部が平面視で異なる位置に存在する。【選択図】図３

Description

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コモンモードノイズフィルタに関する。

従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図６、図７に示すように、積層された第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇと、第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇに形成され、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成された第１〜第４のコイル導体２〜５とを備えていた。

また、第１〜第４のコイル導体２〜５の長辺と短辺を連続させる４つの接続部２ａ〜５ａを円弧状としていた。そして、この接続部２ａ〜５ａの半径の大きさを同じとし、平面視で同じ位置で重なるように配置していた。

ここで、図６は従来のコモンモードノイズフィルタの接続部２ａ〜５ａにおける断面図、図７は同コモンモードノイズフィルタの第１のコイル導体２、第２のコイル導体３を上面から重ねた状態のものを示す。

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。

特開２０１３−１３８１４６号公報

上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、第１〜第４のコイル導体２〜５と第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇとの熱収縮率が異なるため、焼成による収縮によって第１〜第４のコイル導体２〜５に積層方向および平面方向への応力が加わり、これにより、第１〜第４のコイル導体２〜５の形状が歪みやすくなり、また、特に接続部２ａ〜５ａには応力集中しやすくなるため、積層数が増加すると接続部２ａ〜５ａに積層方向の応力が生じ、これにより、第１〜第４のコイル導体２〜５間で絶縁劣化が生じる可能性があるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイル導体間の絶縁劣化を防止できるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。

第１の態様に係るコモンモードノイズフィルタは、積層された複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層に形成され、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成された少なくとも２つのコイル導体とを備え、前記２つのコイル導体の長辺と短辺を連続させる接続部を円弧状とし、積層方向に隣接した前記２つのコイル導体の少なくとも最内周の前記接続部が平面視で異なる位置に存在する。

第２の態様に係るコモンモードノイズフィルタは、第１の態様において、前記接続部の最内周の内側にダミーパターンが存在する。

以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、積層方向に隣接した２つのコイル導体の円弧状の接続部を平面視で異なる位置に存在させているため、接続部でのコイル導体間の距離が増加し、これにより、焼成時に接続部でのコイル導体間に生じる積層方向の応力を小さくすることができるため、コイル導体層間の絶縁劣化を防止できるという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの断面図同コモンモードノイズフィルタの斜視図同コモンモードノイズフィルタの主要部の上面図同コモンモードノイズフィルタの主要部の上面図同コモンモードノイズフィルタの他の例の主要部の上面図従来のコモンモードノイズフィルタの断面図同コモンモードノイズフィルタの主要部の上面図

図１は本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの断面図、図２は同コモンモードノイズフィルタの斜視図、図３は、同コモンモードノイズフィルタの各コイル導体を上方から積層の順番に配置した状態を示す主要部の上面図である。

本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図１、図２に示すように、積層された第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇと、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇに形成された第１〜第４のコイル導体１２〜１５とを備えている。

また、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇと第１〜第４のコイル導体１２〜１５とで積層体１６が構成され、この積層体１６に第１〜第４のコイル導体１２〜１５それぞれと接続される第１〜第４の外部電極１７ａ〜１７ｄを形成している。

そして、図３に示すように、第１〜第４のコイル導体１２〜１５は、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成され、長辺と短辺を連続させる４つの第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａを円弧状としている。

さらに、積層方向に隣接した第１のコイル導体１２の第１の接続部１２ａと第２のコイル導体１３の第２の接続部１３ａを平面視で異なる位置に形成し、第３のコイル導体１４の第３の接続部１４ａと第４のコイル導体１５の第４の接続部１５ａを平面視で異なる位置に形成している。

上記構成において、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇは、下から順に積層され、また、第２〜第６の絶縁体層１１ｂ〜１１ｆは、強磁性体ではない絶縁性の材料、例えばＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成されている。第１、第７の絶縁体層１１ａ、１１ｇは、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成されている。

なお、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇは、全て磁性材料または非磁性材料で構成してもよく、上記した磁性材料と非磁性材料の組み合わせ以外の組み合わせてもよい。また、第１〜第７の絶縁体層１１ａ〜１１ｇの枚数は、図１に記載された枚数に限定されるものではない。

また、前記第１のコイル導体１２は、第５の絶縁体層１１ｅ上面に銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。第１のコイル導体１２は、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成され、長辺と短辺を連続させる第１の接続部１２ａが円弧状となっている。

前記第２のコイル導体１３は、第４の絶縁体層１１ｄ上面に銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。第２のコイル導体１３は、同様に長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成され、長辺と短辺を連続させる第２の接続部１３ａが円弧状となっている。

前記第３のコイル導体１４は、第３の絶縁体層１１ｃ上面に銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。第３のコイル導体１４は、同様に長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成され、長辺と短辺を連続させる第３の接続部１４ａが円弧状となっている。

前記第４のコイル導体１５は、第２の絶縁体層１１ｂ上面に銀等の導電材料を渦巻状にめっきまたは印刷することにより形成されている。第４のコイル導体１５は、同様に長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成され、長辺と短辺を連続させる第４の接続部１５ａが円弧状となっている。

また、第１のコイル導体１２と第３のコイル導体１４とは、ビア電極１８ａを介して互いに接続され、１つのコイルを構成している。第２のコイル導体１３と第４のコイル導体１５とは、ビア電極１８ｂを介して互いに接続され、他方のコイルを構成している。

したがって、第１のコイル導体１２、第３のコイル導体１４で構成される１つのコイルと、第２のコイル導体１３、第４のコイル導体１５で構成される他方のコイルは交互に積層される。

なお、第２のコイル導体１３と第３のコイル導体１４を、第１のコイル導体１２と第４のコイル導体１５とで挟み込むような構成としてもよい。また、対向する渦巻状のコイル導体を２つとしてもよい。

ビア電極１８ａ、１８ｂは、第３〜第５の絶縁体層１１ｃ〜１１ｅの所定の箇所に、レーザで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して形成する。

さらに、積層方向に隣接した第１のコイル導体１２と第２のコイル導体１３において、第１のコイル導体１２の４つ（４隅）の円弧状の第１の接続部１２ａの半径と、第２のコイル導体１３の４つの円弧状の第２の接続部１３ａの半径の大きさが異なり、これにより、平面視にて第１の接続部１２ａと第２の接続部１３ａとを異なる位置に存在させ、互いに重ならないように配置している。

同様に、積層方向に隣接した第３のコイル導体１４と第４のコイル導体１５において、第３のコイル導体１４の４つの円弧状の第３の接続部１４ａの半径と、第４のコイル導体１５の４つの円弧状の第４の接続部１５ａの半径の大きさが異なり、これにより、平面視にて第３の接続部１４ａと第４の接続部１５ａとを異なる位置に存在させ、互いに重ならないように配置している。

ここで、図３では、第１のコイル導体１２の第１の接続部１２ａと第３のコイル導体１４の第３の接続部１４ａの半径を、第２のコイル導体１３の第２の接続部１３ａと第４のコイル導体１５の第４の接続部１５ａの半径より小さくし、積層した際に積層方向に隣接
する第１の接続部１２ａと第２の接続部１３ａ、第３の接続部１４ａと第４の接続部１５ａが重ならないように配置している。この半径の大きさは逆になってもかまわない。

そして、図４に、第１のコイル導体１２と第２のコイル導体１３を上面から重ねて配置した状態のものを示す。図４に示すように、第１のコイル導体１２の円弧状の第１の接続部１２ａと第２のコイル導体１３の円弧状の第２の接続部１３ａの半径の大きさが異なり、互いに重ならない配置になっている。

なお、積層方向に隣接した少なくとも２つのコイル導体の接続部の半径の大きさを異なるようにして、平面視で異なる位置に存在させればよく、上記の構成と異なるようにしてもよい。

すなわち、第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａの半径の大きさが全て異なるもの、第１、第２の接続部１２ａ、１３ａの半径と第３、第４の接続部１４ａ、１５ａの半径との大きさが異なるもの、第１、第４の接続部１２ａ、１５ａの半径と第２、第３の接続部１３ａ、１４ａの半径の大きさが異なるようにしてもよい。

さらに、上記説明では、それぞれの第１〜第４のコイル導体１２〜１５において、渦巻の最内周から最外周までのすべての本数での接続部を平面視で異なる位置に配置しているが、応力の影響を最も受ける最内周の接続部を少なくとも平面視で異なる位置に配置すれば、すべての本数の接続部を平面視で異なる位置に配置しなくてもよい。

そしてさらに、図５に示すように第１〜第４のコイル導体１２〜１５の第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａの最内周の内側に、円弧状の第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａに沿ったダミーパターン１２ｂ〜１５ｂを配置してもよい。焼成する際の第１〜第４のコイル導体１２〜１５に収縮による応力が加わり、第１〜第４のコイル導体１２〜１５の形状が歪むことをダミーパターン１２ｂ〜１５ｂを用いて抑制させることができる。

このとき、ダミーパターン１２ｂ〜１５ｂと第１〜第４のコイル導体１２〜１５とは接続しない。ダミーパターン１２ｂ〜１５ｂの外側の形状は、第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａと同じ形状となっている。また、第１〜第４のコイル導体１２〜１５それぞれにおいて、４つ（４隅）の接続部１２ａ〜１５ａの全ての最内周の内側にダミーパターン１２ｂ〜１５ｂを形成するのがより好ましい。

なお、第１〜第４の接続部１２ａ〜１５ａの半径の大きさをすべて同じとしてもよい。

上記したように本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、積層方向に隣接した第１のコイル導体１２と第２のコイル導体１３における円弧状の第１の接続部１２ａと第２の接続部１３ａ、積層方向に隣接した第３のコイル導体１４と第４のコイル導体１５における円弧状の第３の接続部１４ａ、第４の接続部１５ａを、それぞれ平面視で異なる位置に存在しているため、第１の接続部１２ａと第２の接続部１３ａのコイル導体間の距離、第３の接続部１４ａと第４の接続部１５ａでのコイル導体間の距離が増加し、これにより、焼成時にコイル導体間に生じる積層方向の応力を小さくすることができるため、コイル導体層間の絶縁劣化、短絡を防止できるという効果が得られる。

本発明に係る積層コイル部品は、コイル導体層間の絶縁劣化を防止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に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。

１１ａ〜１１ｇ第１〜第７の絶縁体層
１２第１のコイル導体
１２ａ第１の接続部
１３第２のコイル導体
１３ａ第２の接続部
１４第３のコイル導体
１４ａ第３の接続部
１５第４のコイル導体
１５ａ第４の接続部

Claims

積層された複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層に形成され、長辺と短辺を連続させて１ターン以上の渦巻状に形成された少なくとも２つのコイル導体とを備え、前記２つのコイル導体の長辺と短辺を連続させる接続部を円弧状とし、積層方向に隣接した前記２つのコイル導体の少なくとも最内周の前記接続部が平面視で異なる位置に存在するコモンモードノイズフィルタ。
前記接続部の最内周の内側にダミーパターンが存在する請求項１に記載のコモンモードノイズフィルタ。