JP2002373810A - チップ型コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に対を成すコイル巻線の巻数増加がで
き、高いインピーダンスを得ることを可能とし、コイル
巻線同士で高い磁気結合を得ることが可能なチップ型コ
モンモードチョークコイルを提供する。 【解決手段】 絶縁基板１の主面上に、絶縁層２，３，
４，５，６及び螺旋状導体薄膜１１ａ，１２ａ，１１
ｂ，１２ｂを厚み方向に積み重ねた構造で対を成すコイ
ル巻線１１，１２を形成し、コイル巻線１１は２層の螺
旋状導体薄膜１１ａ，１１ｂの直列接続、コイル巻線１
２は２層の螺旋状導体薄膜１２ａ，１２ｂの直列接続か
らなり、前記２層の螺旋状導体薄膜の一端同士が接続さ
れ、他端が外部電極にそれぞれ接続されるとともに、一
方のコイル巻線１１を構成する２層の螺旋状導体薄膜１
１ａ，１１ｂの層間に他方のコイル巻線１２を構成する
２層の螺旋状導体薄膜のうちの一層１２ａが介在してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に侵
入するノイズ対策に用いられる電子部品に係り、とくに
チップ型コモンモードチョークコイルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜形成工法を使用したこの種の
電子部品として、特開平８−２０３７３７号公報に示さ
れたコイル部品が知られている。このコイル部品は図８
及び図９に示すように、磁性基板４０上に、絶縁層４
１、引出電極５３，５４、絶縁層４２、第１コイル導体
５１、絶縁層４３、第２コイル導体５２、絶縁層４４を
順に配し、その上面より磁性基板４５で挟み込んだ構造
である。また、図９のように外部電極５５は磁性基板４
０，４５の側面に形成されている。なお、スルーホール
５６は第１コイル導体５１と引出電極５３とを接続して
第１のコイル巻線を構成するもので、スルーホール５７
ａ，５７ｂは第２コイル導体５２と引出電極５４とを接
続して第２のコイル巻線を構成するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図８及
び図９の構造では高いインピーダンス値が必要な場合
や、チップの小型化対応のためには、コイル巻線を構成
するコイル導体や引出電極の導体幅を細くする必要があ
り、作り込み上の歩留り低下や磁気的結合等の特性低下
が問題となる。

【０００４】また、２個のコイル巻線で形状の異なる引
出電極部及びコイル導体の外部電極接続部が全導体に対
し占める比率が大きく、重ね合わせた各コイル巻線のイ
ンピーダンスの差が大きくなり、ノーマルモード特性に
ノイズ発生等の悪影響を与える。

【０００５】本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、
引出電極パターン部を形成せず薄膜形成工法による螺旋
状導体薄膜の２層で対をなすコイル巻線をそれぞれ構成
することで、容易に各コイル巻線の巻数増加ができ、高
いインピーダンスを得ることを可能とし、対を成すコイ
ル巻線同士で高い磁気結合を得ることが可能なチップ型
コモンモードチョークコイルを提供することにある。

【０００６】本発明の第２の目的は、対をなすコイル巻
線のインピーダンスの増大を図るとともに、対を成すコ
イル巻線によるインダクタンスの差を小さくすることが
可能なチップ型コモンモードチョークコイルを提供する
ことにある。

【０００７】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るチップ型コモンモードチョークコイル
は、絶縁基板の主面上に、絶縁層及び螺旋状導体薄膜を
厚み方向に積み重ねた構造で対を成すコイル巻線を形成
し、各コイル巻線は２層の螺旋状導体薄膜の直列接続か
らなり、前記２層の螺旋状導体薄膜の一端同士が接続さ
れ、他端が外部電極にそれぞれ接続されるとともに、一
方のコイル巻線を構成する２層の螺旋状導体薄膜の層間
に他方のコイル巻線を構成する２層の螺旋状導体薄膜の
うちの一層が介在していることを特徴としている。

【０００９】前記チップ型コモンモードチョークコイル
において、前記絶縁基板が磁性基板であり、さらに上側
に磁性材を配して前記対をなすコイル巻線を前記磁性基
板と磁性材で挟み込んだ構成としてもよい。

【００１０】また、前記絶縁基板が磁性基板であり、各
螺旋状導体薄膜の中央部及び周辺部となる位置の前記絶
縁層に開口を形成し、該開口にも磁性材を設けて閉磁路
構造としてもよい。

【００１１】さらに、各螺旋状導体薄膜が、螺旋状周回
部と外部電極取出部とからなり、前記周辺部の開口が前
記外部電極取出部より内側に位置する構成であるとよ
い。

【００１２】前記磁性材が各螺旋状導体薄膜の外部電極
取出部以外の螺旋状周回部を含む領域上に配されている
とよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチップ型コモ
ンモードチョークコイルの実施の形態を図面に従って説
明する。

【００１４】図１及び図２は本発明に係るチップ型コモ
ンモードチョークコイルの第１の実施の形態を示す。実
際の作製時は複数個のチップ型コモンモードチョークコ
イルを同時に基板上で作製するが、本実施の形態では１
素子分で説明する。

【００１５】図１及び図２に示すように、チップ型コモ
ンモードチョークコイルは、絶縁基板１の主面上に、絶
縁層と導体薄膜の積層構造で１対のコイル巻線１１，１
２を形成したものであり、絶縁層２、第１のコイル巻線
１１の下層コイル導体としての螺旋状導体薄膜１１ａ、
絶縁層３、第２のコイル巻線１２の下層コイル導体とし
ての螺旋状導体薄膜１２ａ、絶縁層４、第１のコイル巻
線１１の上層コイル導体としての螺旋状導体薄膜１１
ｂ、絶縁層５、第２のコイル巻線１２の上層コイル導体
としての螺旋状導体薄膜１２ｂ、及び絶縁層６を順次設
けている。そして、第１のコイル巻線１１は、その下層
及び上層コイル導体としての螺旋状導体薄膜１１ａ，１
１ｂの直列接続で構成され、第２のコイル巻線１２は、
その下層及び上層コイル導体としての螺旋状導体薄膜１
２ａ，１２ｂの直列接続で構成され、さらに第１のコイ
ル巻線１１を構成する２層の螺旋状導体薄膜１１ａ，１
１ｂの層間に第２のコイル巻線１２を構成する２層の螺
旋状導体薄膜１２ａ，１２ｂのうちの一層（つまり薄膜
１２ａ）が介在している。

【００１６】また、図２のように、外部電極（端子電
極）２０を絶縁基板１の側面部（一部は基板１の下面及
び絶縁層６の上面に延長している）に形成している。

【００１７】各螺旋状導体薄膜１１ａ，１１ｂ，１２
ａ，１２ｂは絶縁基板１の側面部に設けられる外部電極
２０に接続するための引出端部である外部電極取出部Ｙ
以外は螺旋状周回部Ｘとなっており、大部分が螺旋状周
回部で形成されている。

【００１８】前記絶縁層２，３，４，５上に設ける螺旋
状導体薄膜１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂは薄膜形成
工法で形成され、下層及び上層の螺旋状導体薄膜１１
ａ，１１ｂは絶縁層３，４のスルーホール１５ａ，１５
ｂを介し一端同士が接続され、他端が前記絶縁基板側面
部の外部電極２０にそれぞれ接続されている。同様に、
下層及び上層の螺旋状導体薄膜１２ａ，１２ｂは絶縁層
４，５のスルーホール１６ａ，１６ｂを介し一端同士が
接続され、他端が前記絶縁基板側面部の外部電極２０に
それぞれ接続されている。

【００１９】前記絶縁基板１は好ましくは低誘電率のセ
ラミック、樹脂等であり、絶縁層２，３，４，５，６は
ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂等の絶縁性に優れ，加工
性の良い材料であり、各螺旋状導体薄膜の材料はＣｕ，
Ａｇ，Ａｌ等の優れた電気伝導度を有する金属が採用さ
れる。

【００２０】次に本実施の形態に係るチップ型コモンモ
ードチョークコイルの製造手順を図１を参照し説明す
る。

【００２１】絶縁基板１上に絶縁層２を形成する。形成
方法としては、スピンコート法、ディップ法、スプレ
法、印刷法等が採用される。

【００２２】それから、絶縁層２上に導体薄膜を成膜
し、フォトリソグラフィー法により螺旋状導体薄膜１１
ａのパターンを形成する。成膜工法はスパッタ、蒸着、
めっき等の薄膜形成工法が採用される。フォトリソグラ
フィー工法では感光性のレジストを使用し露光現像後、
不要金属部分をエッチングし、その後で前記レジストを
剥離する。

【００２３】次に、絶縁層３を形成する。形成工法は絶
縁層２と同様であるが、螺旋状導体薄膜１１ａと１１ｂ
との接続の為、フォトリソグラフィー工法を使用しスル
ーホール１５ａを現像により形成する。

【００２４】次に、螺旋状導体薄膜１２ａの成膜、パタ
ーンニングを行う。工法は螺旋状導体薄膜１１ａと同様
である。

【００２５】その後、絶縁層４を絶縁層３と同様工法で
形成する。ここではフォトリソグラフィー工法の現像に
よりスルーホール１５ｂ，１６ａを形成する。スルーホ
ール１５ｂは螺旋状導体薄膜１１ａと１１ｂとの接続の
為、スルーホール１６ａは螺旋状導体薄膜１２ａと１２
ｂとの接続の為のものである。

【００２６】次に、螺旋状導体薄膜１１ｂの成膜、パタ
ーンニングを行う。工法は螺旋状導体薄膜１１ａと同様
であり、これにより螺旋状導体薄膜１１ａ，１１ｂがス
ルーホール１５ａ，１５ｂを通して直列接続された第１
のコイル巻線１１が得られる。

【００２７】その後、絶縁層５を絶縁層３と同様工法で
形成する。ここではフォトリソグラフィー工法の現像に
よりスルーホール１６ｂを形成する。スルーホール１６
ｂは螺旋状導体薄膜１２ａと１２ｂとの接続の為のもの
である。

【００２８】次に、螺旋状導体薄膜１２ｂの成膜、パタ
ーンニングを行う。工法は螺旋状導体薄膜１２ａと同様
であり、これにより螺旋状導体薄膜１２ａ，１２ｂがス
ルーホール１６ａ，１６ｂを通して直列接続された第２
のコイル巻線１２が得られる。

【００２９】その後、絶縁層６を同様工法で全面に形成
する。

【００３０】上記説明は１個の素子での説明であるが、
実際は複数個の素子が同時に基板上で作製される。この
基板上で作製されたものを１素子形状に切断後、１素子
分の絶縁基板１の側面部に外部電極２０を形成しチップ
型コモンモードチョークコイルが完成する。

【００３１】この第１の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。

【００３２】(1) 対をなすコイル巻線１１，１２は、
殆ど全て螺旋状に周回する螺旋状導体薄膜の２層でそれ
ぞれ形成するため、容易に各コイル巻線の巻き数増加が
でき、高いインピーダンスを得ることが可能となる。ま
た、各導体幅を広くすることが可能となり高い磁気結合
を得ることができる。

【００３３】(2) 一方のコイル巻線１１を構成する２
層の螺旋状導体薄膜１１ａ，１１ｂの層間に他方のコイ
ル巻線１２を構成する２層の螺旋状導体薄膜１２ａ，１
２ｂのうちの一層が介在しており、これによっても対を
なすコイル巻線同士間で高い磁気結合を得ることができ
る。

【００３４】(3) 各螺旋状導体薄膜は殆ど全部が螺旋
状周回部となっており、２つのコイル巻線によるインピ
ーダンスの差を少なくすることが容易である。

【００３５】図３は本発明の第２の実施の形態であっ
て、対をなすコイル巻線１１，１２の各螺旋状導体薄膜
のパターンを変更した例を示し、第１のコイル巻線１１
は、その下層及び上層コイル導体としての螺旋状導体薄
膜１１ｃ，１１ｄの直列接続で構成され、第２のコイル
巻線１２は、その下層及び上層コイル導体としての螺旋
状導体薄膜１２ｃ，１２ｄの直列接続で構成されてい
る。

【００３６】なお、その他の構成は前述した第１の実施
の形態と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付
して説明を省略する。

【００３７】図４は本発明の第３の実施の形態を示す。
この場合、絶縁基板としてフェライト、複合フェライト
等の磁性基板２１を用い、さらに最上層の絶縁層６の上
側に同様材質の磁性材（磁性基板でもよい）２２を配
置、固着し、第１及び第２のコイル巻線１１，１２を磁
性基板２１と磁性材２２とで挟み込んでいる。

【００３８】なお、その他の構成は前述した第１の実施
の形態と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付
して説明を省略する。

【００３９】この第３の実施の形態によれば、第１及び
第２のコイル巻線１１，１２を磁性基板２１と磁性材２
２とで挟み込んだことで、各コイル巻線によるインピー
ダンスの増大を図ることができる。

【００４０】図５は本発明の第４の実施の形態であっ
て、下側の磁性基板２１に上側の磁性材２２の一部が接
合して図６のように閉磁路構造となっている場合を示
す。この場合、製造手順は第３の実施の形態と同様であ
るが、異なる点は絶縁層２，３，４，５，６のパターン
形状である。第３の実施の形態での各絶縁層形成領域に
絶縁層開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａが互いに重
なるように現像により形成され、上側の磁性材２２を層
状に形成したときに、絶縁層開口部２ａ，３ａ，４ａ，
５ａ，６ａ内に磁性材２２が入り込んで下側の磁性基板
１に接合して閉磁路構造が形成される。ここで、対をな
したコイル巻線１１，１２（それぞれ２層の螺旋状導体
薄膜の直列接続）のうち、各螺旋状導体薄膜１１ａ，１
１ｂ，１２ａ，１２ｂの螺旋状周回部Ｘの中心部及び当
該螺旋状周回部Ｘの外周部で外部電極取出部Ｙよりも内
側位置に前記開口部２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａが位
置しているから、結局、各コイル巻線１１，１２の巻き
方向が揃った部分を囲むように閉磁路が構成される。

【００４１】なお、上側の磁性材２２として磁性基板を
用いる場合、各絶縁層２乃至６の中央部及び外部電極取
出部Ｙより内側の絶縁層開口部２ａ，３ａ，４ａ，５
ａ，６ａに磁性材を埋め込み上面より磁性基板を貼り付
けた構造としてもよい。

【００４２】この第４の実施の形態によれば、対をなし
たコイル巻線１１，１２（螺旋状導体薄膜の直列接続）
のうち、巻き方向の揃った螺旋状周回部Ｘを囲むように
閉磁路が構成されるため、いっそう各コイル巻線による
インピーダンスを増加させることができる。

【００４３】図７は本発明の第５の実施の形態であっ
て、下側の磁性基板２１に上側の磁性材２３の一部が接
合して閉磁路構造となっており、さらに磁性材２３の形
状、配置を工夫した構成を示す。この場合、磁性基板２
１、各コイル巻線１１，１２、絶縁層２乃至６等は第４
の実施の形態と同様であるが、磁性材２３の幅が磁性基
板２１よりも狭くなっており、磁性材２３が各螺旋状導
体薄膜１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの巻き方向の揃
った螺旋状周回部Ｘを覆い、外部電極取出部Ｙは覆わな
いように選択的に配置され、前記螺旋状周回部Ｘを囲む
ように閉磁路を構成している。

【００４４】この第５の実施の形態によれば、対をなし
たコイル巻線１１，１２（螺旋状導体薄膜の直列接続）
のうち、巻き方向の揃った螺旋状周回部Ｘを囲むように
閉磁路が構成され、それら螺旋状周回部Ｘの領域につい
ては上下に磁性材が存在する閉磁路構造で、高いインピ
ーダンスが得られるが、インピーダンスの差が発生し易
い外部電極取出部Ｙを含む部分は下面のみに磁性材が存
在することになってインピーダンスが低く、コモンモー
ドチョークコイルの２個のコイル部のインピーダンスの
差が小さくなる。

【００４５】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であり、例えば、螺旋状導体薄膜パターン
を変更したり、磁性材形状を変更してもよく、また２対
以上のコイル巻線を基板上に形成する構造にも本発明は
適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
薄膜形成工法にて対をなすコイル巻線を螺旋状に周回し
た螺旋状導体薄膜で形成することにより、小型化及び高
いインピーダンスに対応でき、しかもインピーダンスを
均一にすることが可能で、ノーマルモード特性にノイズ
を与えない磁気結合の優れた小型のチップ型コモンモー
ドチョークコイルを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチップ型コモンモードチョークコ
イルの第１の実施の形態を示す分解斜視図である。

【図２】同斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図６】第４の実施の形態の閉磁路構造を示す側断面図
である。

【図７】本発明の第５の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図８】従来技術の分解斜視図である。

【図９】同斜視図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ２，３，４，５，６ 絶縁層 ２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ 開口部 １１，１２ コイル巻線 １１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 螺旋状導体薄膜 ２０ 外部電極 ２１ 磁性基板 ２２，２３ 磁性材 １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ スルーホール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の主面上に、絶縁層及び螺旋状
   導体薄膜を厚み方向に積み重ねた構造で対を成すコイル
   巻線を形成し、各コイル巻線は２層の螺旋状導体薄膜の
   直列接続からなり、前記２層の螺旋状導体薄膜の一端同
   士が接続され、他端が外部電極にそれぞれ接続されると
   ともに、一方のコイル巻線を構成する２層の螺旋状導体
   薄膜の層間に他方のコイル巻線を構成する２層の螺旋状
   導体薄膜のうちの一層が介在していることを特徴とする
   チップ型コモンモードチョークコイル。
2. 【請求項２】 前記絶縁基板が磁性基板であり、さらに
   上側に磁性材を配して前記対をなすコイル巻線を前記磁
   性基板と磁性材で挟み込んだ請求項１記載のチップ型コ
   モンモードチョークコイル。
3. 【請求項３】 前記絶縁基板が磁性基板であり、各螺旋
   状導体薄膜の中央部及び周辺部となる位置の前記絶縁層
   に開口を形成し、該開口にも磁性材が設けられて閉磁路
   構造となっている請求項２記載のチップ型コモンモード
   チョークコイル。
4. 【請求項４】 各螺旋状導体薄膜が、螺旋状周回部と外
   部電極取出部とからなり、前記周辺部の開口が前記外部
   電極取出部より内側に位置する請求項３記載のチップ型
   コモンモードチョークコイル。
5. 【請求項５】 前記磁性材が各螺旋状導体薄膜の外部電
   極取出部以外の螺旋状周回部を含む領域上に配されてい
   る請求項４記載のチップ型コモンモードチョークコイ
   ル。