JPH0897038A - 積層型チップトランスとその製造方法 - Google Patents

積層型チップトランスとその製造方法

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JPH0897038A
JPH0897038A JP23520294A JP23520294A JPH0897038A JP H0897038 A JPH0897038 A JP H0897038A JP 23520294 A JP23520294 A JP 23520294A JP 23520294 A JP23520294 A JP 23520294A JP H0897038 A JPH0897038 A JP H0897038A
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藤 隆 文 伊
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気飽和に伴う線形範囲の調整およびインピ
ーダンス調整が容易で、しかも汎用性に富んだ製品を容
易に提供しうる積層型チップトランスとその製造方法の
提供。 【構成】 コイル導体パターンを形成し各層のコイル導
体パターンを電気的に接続することによりコイルを形成
し、あるいは形成しない磁性体シートを積層してなる第
1の磁性体積層部(2,8)と、コイル導体パターンを
形成した磁性体シートを積層し各層のコイル導体パター
ンを電気的に接続することによりコイルを形成してなる
第2の磁性体積層部(6)と、必要に応じて第1および
第2の磁性体積層部(2,8;6)間に介挿される非磁
性絶縁体層(4)とを備えた積層型チップトランス。両
磁性体積層部(2,8;6)および非磁性絶縁体層
(4)は組立後の一体焼結または接着により一体化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器において
トランスまたはインダクタとして用いられる積層型チッ
プトランスとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】各種電子機器は小型化・ハンディ化の要
求が強く、それに使われるトランスも軽薄短小化が強く
求められている。積層型チップトランスはそうした要求
を十分満たすものとして期待されている。
【0003】コイル導体パターンを印刷等により形成し
た磁性体シートを複数枚積層し、各磁性体シート上のコ
イル導体パターンをスルーホール等を通して電気的に接
続することにより1つまたはそれ以上のコイルを形成し
た積層型チップトランスが知られている。この種のチッ
プトランスにより構成されるトランスの磁気特性を調整
しあるいは磁気飽和を防止したりするために磁路中に非
磁性の絶縁体層を介挿させることは周知のことである。
従来の積層型チップトランスは磁性体シートとして、未
焼結のいわゆるグリーンシートを用い、組立後、一体焼
結により製作している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】グリーンシートを用い
た一体焼結による積層型チップトランスは磁気特性の調
整機能を持っていない。しかも、非磁性の絶縁体層を介
挿させた後の製造過程で特性のバラツキを生じたり、汎
用性に欠けるという欠点があった。
【0005】したがって本発明の目的は、磁気飽和に伴
う線形範囲の調整およびインピーダンス調整が容易で、
しかも汎用性に富んだ製品を容易に提供しうる積層型チ
ップトランスとその製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る積層型チップトランスは、コイル導体パターンを形成
していない複数枚の磁性体シートを積層してなる第1の
磁性体積層部と、導体パターンを形成していない複数枚
の磁性体シートおよびコイル導体パターンを形成した複
数枚の磁性体シートを積層してなり、かつ、コイル導体
パターンを形成した磁性体シートには同心状に約3/4
ターンのコイル導体パターンが1または2以上形成され
ており、これらの磁性体シートは上下に隣接する磁性体
シートの一方のコイル導体パターンの終端と他方のコイ
ル導体パターンの始端とが対向するように順次90°ず
つ相対位置をずらして積層され、隣接する両磁性体シー
トの一方のコイル導体パターンの終端と他方のコイル導
体パターンの始端とを他方のコイル導体パターンの始端
に形成されているスルーホールを介して導電接続するこ
との繰返しにより連続したコイルが形成された第2の磁
性体積層部とが第1の磁性体積層部と対向させて積層配
置され、その間に非磁性絶縁体層が介挿されてなるもの
である。
【0007】請求項2記載の発明による積層型チップト
ランスは、それぞれ導体パターンを形成していない複数
枚の磁性体シートおよびコイル導体パターンを形成した
複数枚の磁性体シートを積層してなり、かつ、コイル導
体パターンを形成した磁性体シートには同心状に約3/
4ターンのコイル導体パターンが1または2以上形成さ
れており、これらの磁性体シートは上下に隣接する磁性
体シートの一方のコイル導体パターンの終端と他方のコ
イル導体パターンの始端とが対向するように順次90°
ずつ相対位置をずらして積層され、隣接する両磁性体シ
ートの一方のコイル導体パターンの終端と他方のコイル
導体パターンの始端とを他方のコイル導体パターンの始
端に形成されているスルーホールを介して導電接続する
ことの繰返しにより連続したコイルが形成されてなる第
1および第2の磁性体積層部を非磁性絶縁体層を介して
対向するように、かつ、第1および第2の磁性体積層部
のコイルが同一方向に周回するように積層配置されてな
るものである。
【0008】請求項3記載の発明による積層型チップト
ランスの製造方法は、コイル導体パターンを形成してい
ない複数枚の磁性体シートを積層してなる第1の磁性体
積層部の厚さの異なるものを複数個、導体パターンを形
成していない複数枚の磁性体シートおよびコイル導体パ
ターンを形成した複数枚の磁性体シートを積層してな
り、かつ、コイル導体パターンを形成した磁性体シート
には同心状に約3/4ターンのコイル導体パターンが1
または2以上形成されており、これらの磁性体シートは
上下に隣接する磁性体シートの一方のコイル導体パター
ンの終端と他方のコイル導体パターンの始端とが対向す
るように順次90°ずつ相対位置をずらして積層され、
隣接する両磁性体シートの一方のコイル導体パターンの
終端と他方のコイル導体パターンの始端とを他方のコイ
ル導体パターンの始端に形成されているスルーホールを
介して導電接続することの繰返しにより連続したコイル
を形成してなる第2の磁性体積層部のコイル導体パター
ンの異なるものを複数個、および厚さの異なる非磁性絶
縁体層を複数個、それぞれに準備しておき、用途に応じ
て適正なものを選択し、それらを組合せることにより絶
縁体層を介挿した積層型チップトランスを組立てるもの
である。
【0009】請求項4記載の発明による積層型チップト
ランスの製造方法は、第1および第2の磁性体積層部並
びに非磁性絶縁体層をグリーンの状態で準備しておき、
請求項3により適正なものを組合わせた後に焼結するも
のである。
【0010】請求項5記載の発明による積層型チップト
ランスの製造方法は、請求項4に記載の製造方法におい
て、非磁性絶縁体層としてZnフェライトを使用するこ
とを特徴とするものである。
【0011】請求項6記載の発明による積層型チップト
ランスの製造方法は、第1および第2の磁性体積層部を
焼結した状態で、また非磁性絶縁体シートを準備してお
き、請求項3により適正なものを組合わせた後、それら
を接着剤で固着して組立てるものである。
【0012】
【作用】本発明のチップトランスにおいては、2つの磁
性体積層部に分割することにより、各磁性体積層部の厚
みあるいはコイル巻数を容易に調整することができ、磁
気飽和に至る磁界レベルつまり線形範囲およびインピー
ダンスを容易に可変とすることができる。
【0013】トランスを2つの磁性体積層部に分割し、
必要に応じて各分割部分の間に非磁性絶縁体層を介挿さ
せる構造とすることにより、磁気ギャップ寸法は非磁性
絶縁体層の厚みによって容易に調整することができ、ト
ランスとして要求される特性に容易に対応することがで
きる。
【0014】本発明の製造方法により、性能を損ったり
することなく、所望特性の積層型チップトランスを容易
に製造することができる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0016】図1は本発明に係る積層型チップトランス
の第1の実施例の積層断面を示すものである。このチッ
プトランスは、最下層から順に、第1の磁性体積層部
2、非磁性絶縁体層4および第2の磁性体積層部6から
なっている。第1の磁性体積層部2は後述のコイル導体
パターンなしの磁性体シートを所望の特性値(磁気抵抗
・磁気飽和・インダクタンス)に応じて複数枚積層した
ものであって、例えば厚さは約1.0mmである。非磁
性絶縁体層4の厚さは約0.1mm(=100μm)、
第2の磁性体積層部6の厚さは約2.6mmであって、
外側から順に例えば13ターン、10ターンおよび7タ
ーンの同心配置の3組のコイルC1,C2およびC3を
備えている。磁性体積層部2,6を構成する個々の磁性
体シートは厚さ約100μm(=0.1mm)のNi−
Zn系フェライトシートからなっている。しかし、場合
によっては、第1の磁性体積層部2はコイル部がないた
め低固有抵抗材が使用可能であり、例えば、高磁束密度
かつ高透磁率材であるMn−Zn系フェライトを使用
し、機能改善を図ることができる。非磁性絶縁体層4
は、製造方法によって、つまり、一体化に接着方法を採
るか、焼結方法を採るかでポリエチレンテレフタレート
の薄いシート(商品名「マイラー」)か非磁性のZnフ
ェライトあるいはその両方を選ぶことができる。Znフ
ェライトとしては、例えば、Fe 47.7mo
l%、ZnO 52.3mol%の組成のものを用いる
ことができる。この非磁性絶縁体層4は厚みが100〜
200μmであり、厚さ、つまりは磁気ギャップ、を調
整するために介挿されているものであって、所望の特性
値(磁気抵抗・磁気飽和・インダクタンス)が得られる
ような値とする。なお、このトランスの平面寸法は、た
かだか10×10(mm)程度である。
【0017】第2の磁性体積層部6は、図3に示すよう
に、コイルC1,C2,C3を形成するためのコイル導
体パターンとして、幅150〜600μm、厚さ15μ
mの例えば銀ペーストを印刷した都合17枚の磁性体シ
ートS1〜S17と、コイル導体パターンなしの数枚の
磁性体シートS18とを磁性体シートS18、S17…
と順次積層したものからなっている。
【0018】各磁性体シートS1〜S17には図示のご
とく基本的にはほぼ3/4ターンのコイル導体パターン
が形成される。磁性体シートS1,S2,S16,17
にはそれぞれコイルC1用のコイル導体パターン10,
11,25,26が形成され、磁性体シートS3および
S13〜S15にはそれぞれコイルC1用のコイル導体
パターン12および22〜24とコイルC2用のコイル
導体パターン30および40〜42が同心的に形成さ
れ、また、磁性体シートS4〜S12にはそれぞれコイ
ルC1用のコイル導体パターン13〜21と、コイルC
2用のコイル導体パターン31〜39と、コイルC3用
のコイル導体パターン50〜58とが同心的に形成され
ている。コイル導体パターン10からコイルC1の第1
のコイル端子T11が、またコイル導体パターン26か
らコイルC1の第2のコイル端子T12がシートの前方
側面に導出されている。同様に、コイル導体パターン3
0からコイルC2の第1のコイル端子T21が、またコ
イル導体パターン42からコイルC2の第2のコイル端
子T22がシートの後方側面に導出されている。コイル
導体パターン50からコイルC3の第1のコイル端子T
31が、またコイル導体パターン58からコイルC3の
第2のコイル端子T32がシートの右側面に導出されて
いる。
【0019】それぞれ隣接する磁性体シート、例えば磁
性体シートS1上のコイル導体パターン10の終端に、
隣接する磁性体シートS2上のコイル導体パターン11
の始端が図示していないスルーホールを介して導電接続
され、以下同様に、破線で示しているように磁性体シー
トS2〜S17上のコイル導体パターン11〜26の隣
接するものどうしの終端および始端が電気的に接続さ
れ、コイル端子T11,T12を有するコイルC1が形
成される。全く同様にして、磁性体シートS3〜S15
上のコイル導体パターン30〜42の隣接するものどう
しの終端および始端を電気的に接続することによって、
コイル端子T21,T22を有するコイルC2が形成さ
れる。さらに、磁性体シートS4〜S12上のコイル導
体パターン50〜58の隣接するものどうしの終端およ
び始端を電気的に接続することによって、コイル端子T
31,T32を有するコイルC3が形成される。
【0020】以上のようにして構成されたトランスにお
いては、端子T11,T12間に約13ターンのコイル
C1が構成され、端子T21,T22間に約10ターン
のコイルC2が構成され、端子T31,T32間に約7
ターンのコイルC3が構成される。
【0021】図1のトランスにおいては、磁性体積層部
6のコイルの存在しない磁性体シート側は鉄心の一方の
ヨークを形成する。他方のヨークは磁性体積層部2によ
って形成される。中間に介在する非磁性絶縁体層4は磁
路中の磁気ギャップを構成する。かくして磁性体積層部
6におけるコイルC1,C2,C3の内周部からコイル
導体パターンを形成していない磁性体シート部分および
コイルの外周部、非磁性絶縁体層4、磁性体積層部2、
および非磁性絶縁体層4を介して磁性体積層部6のコイ
ル内周部に戻る閉磁路、またはその逆の向きの閉磁路が
形成される。
【0022】複数枚の磁性体シートを接合するのには、
大別して2つの方法がある。1つは焼結前の磁性体シー
トいわゆるグリーンシートを所定枚数だけ順次積層し、
圧着し、焼結し、所定寸法に切断・加工して完成させる
方法である。他の方法は焼成した磁性体シートを接着剤
を用いて接合し、所定寸法に切断・加工して完成させる
方法である。いずれの方法によってもよい。
【0023】以上のように、トランスを、第1の磁性体
積層部2、非磁性絶縁体層4および第2の磁性体積層部
6から構成することにより、それぞれの特性要素の調整
幅を大きくすることができ、したがって、トランスとし
ての特性値、例えば磁気抵抗や磁気飽和特性、インダク
タンス値などの調整が容易になり、所望の特性値のもの
を容易に得ることができる。
【0024】図2のトランスは上下に配置された3組の
コイル(C1,C11)、(C2,C21)および(C
3,C31)をコイルの中央部で分離し、そこに非磁性
絶縁体層4を介挿したものと見ることもできる。いずれ
にしても、このトランスの製作にあたっては、図3で説
明したと同様の方法で磁性体積層部6および8を製作す
ることになる。その場合、両磁性体積層部6,8は、コ
イル(コイル導体パターン)が存在する磁性体シート側
が対向するように非磁性絶縁体層4を間に介挿させて積
層配置され、コイルの存在しない磁性体シート側が鉄心
の両ヨークを形成する。各コイル例えばコイルC1,C
11は、直列に接続してもよいが、両コイルで機能的に
一つのコイルとして用いることもでき、また所望の特性
に従って別々のコイルとして用いることもできる。
【0025】このトランスにおいては、磁性体積層部6
のコイルの内周部、コイル導体パターンを形成していな
い磁性体シート部分およびコイルの外周部、非磁性絶縁
体層4、磁性体積層部8におけるコイルの外周部、コイ
ル導体パターンを形成していない磁性体シート部分、非
磁性絶縁体層4を介して磁性体積層部6のコイル内周部
に戻るか、その逆向きの閉磁路を形成することになる。
【0026】この実施例のトランスにおいても、図1の
トランスと同様に各特性要素の調整幅を大きくすること
ができ、したがって、トランスとしての特性値(磁気抵
抗・磁気飽和特性・インダクタンス値などの調整が容易
であり、所望の特性値を容易に得ることができる。
【0027】なお上記各実施例においてはコイルの平面
形状が四角であるものとして説明したが、本発明はそれ
に限られることなく、他の形状、例えば円形や多角形で
あってもよい。
【0028】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、磁気飽和に
伴う線形範囲の調整およびインピーダンス調整が容易
で、しかも汎用性に富んだ製品を容易に提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による積層型チップトランスの一実施例
を示す側面断面図。
【図2】本発明による積層型チップトランスの他の実施
例を示す側面断面図。
【図3】図1の積層型チップトランスにおける第2の磁
性体積層部の分解斜視図。
【符号の説明】
2 第1の磁性体積層部 4 非磁性絶縁体層 6 第2の磁性体積層部 8 第1の磁性体積層部 S1〜S18 磁性体シート 10〜26 コイル導体パターン 30〜42 コイル導体パターン 50〜58 コイル導体パターン C1,C2,C3 コイル C11,C21,C31 コイル T11,T12 コイル端子 T21,T22 コイル端子 T31,T32 コイル端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井 口 雅 尋 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 木 原 征 夫 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コイル導体パターンを形成していない複数
    枚の磁性体シートを積層してなる第1の磁性体積層部
    と、導体パターンを形成していない複数枚の磁性体シー
    トおよびコイル導体パターンを形成した複数枚の磁性体
    シートを積層してなり、かつ、コイル導体パターンを形
    成した磁性体シートには同心状に約3/4ターンのコイ
    ル導体パターンが1または2以上形成されており、これ
    らの磁性体シートは上下に隣接する磁性体シートの一方
    のコイル導体パターンの終端と他方のコイル導体パター
    ンの始端とが対向するように順次90°ずつ相対位置を
    ずらして積層され、隣接する両磁性体シートの一方のコ
    イル導体パターンの終端と他方のコイル導体パターンの
    始端とを他方のコイル導体パターンの始端に形成されて
    いるスルーホールを介して導電接続することの繰返しに
    より連続したコイルが形成された第2の磁性体積層部と
    が第1の磁性体積層部と対向させて積層配置され、その
    間に非磁性絶縁体層が介挿されてなる積層型チップトラ
    ンス。
  2. 【請求項2】それぞれコイル導体パターンを形成してい
    ない複数枚の磁性体シートおよびコイル導体パターンを
    形成した複数枚の磁性体シートを積層してなり、かつ、
    コイル導体パターンを形成した磁性体シートには同心状
    に約3/4ターンのコイル導体パターンが1または2以
    上形成されており、これらの磁性体シートは上下に隣接
    する磁性体シートの一方のコイル導体パターンの終端と
    他方のコイル導体パターンの始端とが対向するように順
    次90°ずつ相対位置をずらして積層され、隣接する両
    磁性体シートの一方のコイル導体パターンの終端と他方
    のコイル導体パターンの始端とを他方のコイル導体パタ
    ーンの始端に形成されているスルーホールを介して導電
    接続することの繰返しにより連続したコイルが形成され
    てなる第1および第2の磁性体積層部を非磁性絶縁体層
    を介して対向するように、かつ、第1および第2の磁性
    体積層部のコイルが同一方向に周回するように積層配置
    された積層型チップトランス。
  3. 【請求項3】コイル導体パターンを形成していない複数
    枚の磁性体シートを積層してなる第1の磁性体積層部の
    厚さの異なるものを複数個、 導体パターンを形成していない複数枚の磁性体シートお
    よびコイル導体パターンを形成した複数枚の磁性体シー
    トを積層してなり、かつ、コイル導体パターンを形成し
    た磁性体シートには同心状に約3/4ターンのコイル導
    体パターンが1または2以上形成されており、これらの
    磁性体シートは上下に隣接する磁性体シートの一方のコ
    イル導体パターンの終端と他方のコイル導体パターンの
    始端とが対向するように順次90°ずつ相対位置をずら
    して積層され、隣接する両磁性体シートの一方のコイル
    導体パターンの終端と他方のコイル導体パターンの始端
    とを他方のコイル導体パターンの始端に形成されている
    スルーホールを介して導電接続することの繰返しにより
    連続したコイルを形成してなる第2の磁性体積層部のコ
    イル導体パターンの異なるものを複数個、および厚さの
    異なる非磁性絶縁体層を複数個、 それぞれに準備しておき、用途に応じて適正なものを選
    択し、それらを組合せることにより絶縁体層を介挿した
    積層型チップトランスを組立てる積層型チップトランス
    の製造方法。
  4. 【請求項4】第1および第2の磁性体積層部並びに非磁
    性絶縁体層をグリーンの状態で準備しておき、請求項3
    により適正なものを組合わせ、圧着一体化後、焼結する
    積層型チップトランスの製造方法。
  5. 【請求項5】非磁性絶縁体層としてZnフェライトを使
    用することを特徴とする請求項4に記載の積層型チップ
    トランスの製造方法。
  6. 【請求項6】第1および第2の磁性体積層部を焼結した
    状態で、また非磁性絶縁体シートを準備しておき、請求
    項3により適正なものを組合わせた後、それらを接着剤
    で固着して組立てる積層型チップトランスの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005122192A1 (ja) * 2004-06-07 2005-12-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. 積層コイル
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