KR20090086595A - 적층형 트랜스 부품 - Google Patents

Abstract

1차측 코일과 2차측 코일의 인덕턴스 값에 차이를 없앤 구조로 해서, 실장방향에 구속되지 않고 소망 특성의 동작을 발휘하는 적층형 트랜스 부품을 제공한다.

1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)을 내부에 갖는 칩체(2)와 제1∼제4 외부전극(3-1∼3-4)을 구비한다. 1차측 코일(4)은 본체부(45A)와 제1 인출선(46)과 제2 인출선(47)으로 구성되며, 2차측 코일(5)은 본체부(45A)와 제3 인출선(56)과 제4 인출선(57)으로 구성된다. 본체부(45A)의 제1 돌출부(45a)와 제2 돌출부(45b)는 직선(L1) 상에 배치되어 있다. 제1 돌출부(45a)와 제2 돌출부(45b)의 선단부간의 중심에 위치하며 또한 적층방향에 수직인 중심선(L2)에 관해서, 제1 인출선(46)과 제4 인출선(57)이 선대칭인 형상으로 설정되고, 제2 인출선(47)과 제3 인출선(56)도 중심선(L2)에 관해서 선대칭인 형상으로 설정되어 있다.

인덕턴스 값, 적층형 트랜스 부품, 적층형 발룬 트랜스, 칩체, 절연체

Description

적층형 트랜스 부품{LAMINATED TYPE TRANSFORMER PARTS}

이 발명은 발룬 트랜스(balun transformer)나 커먼 모드 초크 코일(common mode choke coil) 등으로서 사용되는 적층형 트랜스 부품에 관한 것이다.

트랜스 부품에 대해서도 소형화 및 고밀도화의 요청이 높아져, 그 요청에 부응하기 위해 미세가공이 가능한 포토리소그래피(photolithography)공법 등으로 형성하는 적층형 트랜스 부품이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 16은 코일부를 투과해서 나타내는 종래의 적층형 트랜스 부품의 사시도이며, 도 17은 외부전극과 코일의 접속 상태를 나타내는 평면도이다.

도 16에 나타내는 것과 같이, 이러한 종류의 적층형 트랜스 부품(100)은, 1차측 코일(101)과 2차측 코일(102)을 자성체 기판 사이에 끼인 절연체(110) 중에 내포하고, 이 칩체(chip body)의 외측에 형성된 외부전극(121∼124)을 1차측 및 2차측 코일(101, 102)에 접속한 구성으로 되어 있다.

구체적으로는, 도 17의 (a)에 나타내는 것과 같이, 1차측 코일(101)의 외단(外端)부(101a) 및 내단(內端)부(101b)를, 서로 대향하는 외부전극(121, 123)에 접속하고 있다. 그리고 도 17의 (b)에 나타내는 것과 같이, 2차측 코일(102)의 외단부(102a) 및 내단부(102b)를, 서로 대향하는 외부전극(122, 124)에 접속하고 있다.

특허문헌 1：일본국 공개특허공보 2005-158975호

그러나 상술한 종래의 적층형 트랜스 부품(100)에서는 다음과 같은 문제가 있다.

종래의 적층형 트랜스 부품(100)에서는, 도 17의 (a)에 나타낸 것과 같이, 1차측 코일(101)의 외단부(101a) 및 내단부(101b)를, 서로 대향하는 외부전극(121, 123)에 접속하고, 도 17의 (b)에 나타내는 것과 같이, 2차측 코일(102)의 외단부(102a) 및 내단부(102b)를, 서로 대향하는 외부전극(122, 124)에 접속하고 있으므로 1차측 코일(101)의 인덕턴스(inductance) 값과 2차측 코일(102)의 인덕턴스 값에 차이가 생긴다.

구체적으로는, 도 17(a)에 나타내는 것과 같이, 1차측 코일(101)의 코일 본체로부터 외단부(101a)에 이르는 도중의 부분(101c)에 흐르는 전류 I가 본체의 부분(101e)을 흐르는 전류 I와 반대방향이 되기 때문에, 자기력(磁氣力)의 상쇄가 생기고, 이러한 부분의 인덕턴스 값이 현저하게 감소한다. 또한 코일 본체로부터 내단부(101b)에 이르는 도중의 부분(101d)에 흐르는 전류 I도 본체의 부분(101e)을 흐르는 전류 I와 반대방향이 되기 때문에, 이러한 부분의 인덕턴스 값이 현저하게 감소한다.

한편, 2차측 코일(102)에 있어서는, 도 17(b)에 나타내는 것과 같이, 2차측 코일(102)의 코일 본체로부터 외단부(102a)에 이르는 도중의 부분(102c)에 흐르는 전류와 반대방향이 되는 전류가 생기는 부분이, 부분(102c)의 근방에 존재하지 않는다. 또한, 코일 본체로부터 내단부(102b)에 이르는 도중의 부분(102d)에 흐르는 전류와 반대방향으로 흐르는 전류도 부분(102d)의 근방에 존재하지 않는다. 이 때문에, 자기력의 상쇄에 의해 인덕턴스 값이 현저하게 감소하는 부분이 존재하지 않는다. 따라서, 이 2차측 코일(102)의 인덕턴스 값이 1차측 코일(101)의 인덕턴스 값보다도 더 커져 버린다.

이렇게, 종래의 적층형 트랜스 부품(100)에서는 1차측 코일(101)과 2차측 코일(102)의 인덕턴스 값에 차이가 생기기 때문에, 적층형 트랜스 부품(100)의 삽입 손실 특성이 실장방향에 따라 달라져 버린다. 이 때문에, 적층형 트랜스 부품(100)을 커먼 모드 초크 코일로서 사용하는 경우에 있어서는, 그 실장방향에 따라서 노이즈(noise) 제거효과가 다르다는 사태가 발생한다. 또한, 적층형 트랜스 부품(100)을 발룬 트랜스로서 사용하는 경우에는, 실장방향에 따라서 출력 신호의 특성이 달라져 버려 특성 불균일이 커질 우려가 있다.

이 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 1차측 코일과 2차측 코일의 인덕턴스 값에 차이가 없는 구조로 해서, 실장방향에 구속되는 일 없이 소망 특성의 동작을 발휘하는 적층형 트랜스 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 청구항 1의 발명은, 절연체의 내부에 적층되어 각각의 본체부가 동형(同形)이면서 동일방향으로 감긴 1차측 코일 및 2차측 코일을 갖는 칩체와, 칩체의 제1 단면에 형성된 제1 외부전극, 이 제1 외부전극에 나란하게 상기 제1 단면에 형성된 제2 외부전극, 제1 단면과 대향하는 제2 단면에 형성되고 또한 제1 외부전극과 대향하는 제3 외부전극, 및 이 제3 외부전극에 나란하게 상기 제2 단면에 형성되고 또한 제2 외부전극과 대향하는 제4 외부전극을 구비하는 적층형 트랜스 부품이며, 1차측 및 2차측 코일의 본체부에, 최외주(最外周)의 변에서 제1 단면측을 향해서 돌출한 제1 돌출부와, 최외주의 변에서 제2 단면측을 향해서 돌출한 제2 돌출부를 제1 및 제2 단면에 수직인 직선상에 배치하고, 1차측 코일에 있어서의 본체부의 제1 돌출부의 선단부에서 인출한 제1 인출선을 제1 외부전극에 접속함과 함께, 상기 본체부의 제2 돌출부의 선단부에서 인출한 제2 인출선을 제4 외부전극에 접속하고, 2차측 코일에 있어서의 본체부의 제1 돌출부의 선단부에서 인출한 제3 인출선을 제2 외부전극에 접속함과 함께, 상기 본체부의 제2 돌출부의 선단부에서 인출한 제4 인출선을 제3 외부전극에 접속하고, 또한 제1 인출선과 제4 인출선을 1차측 코일 및 2차측 코일의 적층방향에서 봤을 때, 제1 돌출부의 선단부와 제2 돌출부의 선단부의 사이의 중심선이며 상기 적층방향에 수직인 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성함과 함께, 제2 인출선과 제3 인출선을, 상기 적층방향에서 봤을 때 상기 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성한 구성으로 한다.

이러한 구성에 의해, 제1 외부전극 및 제3 외부전극을 주(主)선로에 접속함과 함께, 제2 외부전극을 접지한 상태로 제4 외부전극을 부(副)선로에 접속함으로써, 제1 외부전극으로부터 입력한 불평형신호를, 제3 외부전극과 제4 외부전극으로부터 평형신호로서 출력하는 발룬 트랜스로서 기능시킬 수 있다.

이때, 1차측 코일 및 2차측 코일의 본체부가 동형이면서 동일방향으로 감기므로, 감김 수를 소망 값으로 설정함으로써, 제1 외부전극으로부터 입력한 신호와 같은 파워의 신호를 제3 외부전극과 제4 외부전극에서 동시에 출력할 수 있다. 즉, 이 발명의 적층형 트랜스 부품을 1 대 1의 발룬 트랜스로서 기능시킬 수가 있다.

또한, 제2 외부전극으로부터 입력한 불평형신호를, 제3 외부전극과 제4 외부전극에서 평형신호로서 출력하는 발룬 트랜스로서 기능시킬 수 있다.

그러나 본체부가 동형이면서 동일방향으로 감기고, 본체부의 인덕턴스 값이 동일해도, 1차측 코일의 제1 인출선 및 제2 인출선과 2차측 코일의 제3 인출선 및 제4 인출선의 인덕턴스 값이 다르면, 1차측 코일 전체와 2차측 코일 전체의 인덕턴스 값에 차이가 생긴다. 이때, 제1 외부전극으로부터 입력하도록 실장하는 경우와, 제2 외부전극으로부터 입력하도록 실장하는 경우에서 삽입 손실 특성이 달라지게 되고, 적층형 트랜스 부품의 실장에 방향성이 있기 때문에 특성에 불균일이 발생한다.

그러나 이 발명에서는, 1차측 및 2차측 코일의 본체부에, 최외주의 변에서 제1 단면측을 향해서 돌출한 제1 돌출부와, 최외주의 변에서 제2 단면측을 향해서 돌출한 제2 돌출부를 제1 및 제2 단면에 수직인 직선 상에 배치했다. 그리고 1차측 코일의 제1 인출선과 2차측 코일의 제4 인출선을, 적층방향에서 봤을 때, 본체부의 제1 돌출부의 선단부와 제2 돌출부의 선단부의 사이의 중심선이며 적층방향에 수직인 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성함과 함께, 1차측 코일의 제2 인출선과 2차측 코일의 제3 인출선을, 적층방향에서 봤을 때, 상기 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성했다. 이 결과, 1차측 코일 전체와 2차측 코일 전체의 인덕턴스 값이 동일하게 되어 있다. 따라서, 이 발명의 적층형 트랜스 부품은 실장방향에 관계없이 1 대 1의 발룬 트랜스로서 기능한다.

또한, 제1 외부전극 및 제2 외부전극을 차동선로의 한쪽에 접속하고, 제3 외부전극 및 제4 외부전극을 차동선로의 다른 쪽에 접속함으로써, 이 발명의 적층형 트랜스 부품을 소망하는 노이즈 제거효과 특성을 갖는 커먼 모드 초크 코일로서 기능시킬 수 있다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 적층형 트랜스 부품에 있어서, 적층형 발룬 트랜스인 구성으로 했다.

이상 자세하게 설명한 것과 같이, 이 발명의 적층형 트랜스 부품에 의하면, 1차측 코일과 2차측 코일의 인덕턴스 값에 차이를 없앤 구조로 했으므로, 실장방향에 의해 삽입 손실 특성이 달라지는 일이 없고, 이 결과, 실장방향에 관계없이, 소망하는 동작 특성을 발휘한다는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 적층형 트랜스 부품을 나타내는 분해사시도이다.

도 2는 1차측 및 2차측 코일을 투과해서 나타내는 적층형 트랜스 부품의 사시도이다.

도 3은 도 2의 화살표 방향 A-A단면도이다.

도 4는 1차측 코일(4)을 적층형 트랜스 부품의 적층방향의 위쪽에서 본 상태를 나타내는 평면도이다.

도 5는 2차측 코일을 적층방향의 위쪽에서 본 상태를 나타내는 평면도이다.

도 6은 1차측 코일과 2차측 코일을 적층방향의 위쪽에서 겹쳐서 본 상태를 나타내는 평면도이다.

도 7은 실시예의 적층형 트랜스 부품의 등가회로도(等價回路圖)이다.

도 8은 적층형 트랜스 부품의 실장방향을 바꾼 상태의 등가회로도이다.

도 9는 종래 구조의 적층형 트랜스 부품을 발룬 트랜스로서 사용한 경우의 등가회로도이다.

도 10은 종래 구조의 적층형 트랜스 부품의 실장방향을 바꾼 상태의 등가회로도이다.

도 11은 종래의 적층형 트랜스 부품의 삽입 손실 특성을 나타내는 선도이다.

도 12는 실시예의 적층형 트랜스 부품의 삽입 손실 특성을 나타내는 선도이다.

도 13은 실시예의 적층형 트랜스 부품을 커먼 모드 초크 코일로서 사용했을 경우의 등가회로도이다.

도 14는 실시예의 적층형 트랜스 부품의 구조를 설명하기 위한 개략 평면도이다.

도 15는 실시예의 각종 변형예를 나타내는 개략 평면도이다.

도 16은 코일부를 투과해서 나타내는 종래의 적층형 트랜스 부품의 사시도이다.

도 17은 외부전극과 코일의 접속 상태를 나타내는 평면도이다.

<부호의 설명>

1 적층형 트랜스 부품

2 칩체

3-1∼3-4 제1∼제4 외부전극

4 1차측 코일

5 2차측 코일

6 절연체

7-1, 7-2 페라이트(ferrite) 기판

8 교차회로

21 제1 단면

22 제2 단면

41, 42, 51, 52 전극패턴

45A 본체부

45a 제1 돌출부

45b 제2 돌출부

45a′, 45b′ 선단부

46 제1 인출선

47 제2 인출선

56 제3 인출선

57 제4 인출선

61∼66 절연층

62a, 65a 비어홀

L1 직선

L2 중심선

이하, 이 발명의 최량의 형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.

〈실시예 1〉

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 적층형 트랜스 부품을 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 1차측 및 2차측 코일을 투과해서 나타내는 적층형 트랜스 부품의 사시도이며, 도 3은 도 2의 화살표 방향 A-A단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 것과 같이, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)은 칩체(2)와 제1∼제4 외부전극(3-1∼3-4)을 구비하고 있다.

칩체(2)는 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)을 절연체(6)의 내부에 적층한 구조로 되어 있다.

구체적으로는 도 1 및 도 3에 나타내는 것과 같이, 절연체(6)를 절연층(61∼66)으로 구성하고, 절연층(61∼66)의 소정의 층에 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)을 패턴 형성해서, 절연체(6)의 상하면을 한 쌍의 페라이트 기판(7-1, 7-2) 사이에 끼운 구성으로 되어 있다.

자세하게는, 적층형 트랜스 부품(1)은 다음과 같이 형성되어 있다.

즉, 도 1에 나타내는 것과 같이, 페라이트 기판(7-1)을 최하위에 위치시켜, 감광성 절연 페이스트를 도포하고, 포토리소그래피법에 의해 전체면 노광(露光) 및 현상함으로써, 절연층(61)을 페라이트 기판(7-1) 상에 형성한다. 그리고 스퍼터링(sputtering)법에 의해 은막을 절연층(61) 상에 형성하고, 도시하지 않는 포토레지스트(photoresist)를 은막 상에 도포해서 포토리소그래피법에 의해, 1차측 코일(4)의 전극패턴(41)과 동형의 패턴을 포토레지스트에 형성한다. 그리고 드라이 에칭한 후 포토레지스트를 제거함으로써, 1차측 코일(4)의 전극패턴(41)을 형성한다.

이렇게 한 후, 감광성 절연 페이스트를 전극패턴(41) 상에 도포하고, 비어홀용의 마스크를 이용하고, 포토리소그래피법에 의해 노광 및 현상함으로써, 비어홀(62a)을 가진 절연층(62)을 형성한다. 그리고 전극패턴(41)과 마찬가지로, 스퍼터링법, 포토리소그래피법, 드라이 에칭을 이용하여 1차측 코일(4)의 전극패턴(42)을 형성한다.

이렇게 해서, 전극패턴(41)과 전극패턴(42)으로 구성되는 소용돌이 형상의 1차측 코일(4)을 절연체(6) 내에 형성한다.

한편 2차측 코일(5)도 1차측 코일(4)과 거의 동일하게 형성되어 있다.

즉, 절연층(64)을 포토리소그래피법에 의해, 1차측 코일(4)의 전극패턴(42)을 덮은 절연층(63) 상에 형성하고, 스퍼터링법, 포토리소그래피법, 드라이 에칭을 이용해서, 2차측 코일(5)의 전극패턴(51)을 절연층(64) 상에 형성한다. 이렇게 한 후, 포토리소그래피법에 의해 비어홀(65a)을 가진 절연층(65)을 형성하고, 전극패턴(51)과 동일한 방법으로 2차측 코일(5)의 전극패턴(52)을 절연층(65) 상에 형성 한다. 이렇게 해서, 전극패턴(51)과 전극패턴(52)으로 구성되는 소용돌이 형상의 1차측 코일(4)을 절연체(6) 내에 형성한다.

그리고 전극패턴(52)을 절연층(66)으로 덮은 후, 페라이트 기판(7-2)을 절연층(66) 상에 압착함으로써, 다수의 칩체를 가진 1장의 웨이퍼(wafer)가 형성된다. 그리고 이 웨이퍼를 칩체마다 다이싱(dicing)하고 소성함으로써 칩체(2)를 얻는다.

마지막으로, 각 칩체(2)의 양단부를 은(銀)페이스트에 딥핑(diping)해서 베이킹한 뒤, 이 위에서 니켈, 구리, 주석 등을 도금함으로써, 도 2에 나타낸 것과 같이, 제1∼제4 외부전극(3-1∼3-4)을 칩체(2)의 제1 및 제2 단면(21, 22)에 형성하여, 적층형 트랜스 부품(1)을 얻는다.

여기에서, 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)의 형상과, 1차측 및 2차측 코일(4, 5)과 제1∼제4 외부전극(3-1∼3-4)의 접속관계에 대해서 설명한다.

도 4는 1차측 코일(4)을 적층형 트랜스 부품(1)의 적층방향(도 1∼도 3의 상하방향)의 위쪽에서 본 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5는 2차측 코일(5)을 적층방향의 위쪽에서 본 상태를 나타내는 평면도이고, 도 6은 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)을 적층방향의 위쪽에서 겹쳐서 본 상태를 나타내는 평면도이다. 한편, 이해를 쉽게 하기 위해서 1차측 및 2차측 코일(4, 5)의 본체부에는 사선을 그었다.

도 4 및 도 5에 나타내는 것과 같이, 제1 외부전극(3-1)과 제2 외부전극(3-2)은 칩체(2)의 제1 단면(21)에 나란하게 형성되어 있고, 제3 외부전극(3-3)과 제4 외부전극(3-4)은 제1 단면(21)과 대향하는 제2 단면(22)에 나란하게 형성되어 있다.

그리고 제1 외부전극(3-1)과 제3 외부전극(3-3)이 대향하고, 제2 외부전극(3-2)과 제4 외부전극(3-4)이 대향하도록 설정되어 있다.

도 4에 나타내는 것과 같이, 1차측 코일(4)은 전극패턴(41)과 전극패턴(42)으로 구성되나, 이들을 부분적으로 보면, 1차측 코일(4)은 사선으로 나타내는 본체부(45A)와 제1 인출선(46)과 제2 인출선(47)으로 구성되어 있다.

구체적으로는, 소용돌이 형상의 본체부(45A)에, 최외주의 변에서 칩체(2)의 제1 단면(21)측을 향해서 돌출한 제1 돌출부(45a)와, 최외주의 변에서 제2 단면(22)측을 향해서 돌출한 제2 돌출부(45b)가 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 이들 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)는 제1 및 제2 단면(21, 22)에 수직인 직선(L1) 상에 배치되어 있다. 또한, 이 실시예에서는, 직선(L1)이 제1 및 제2 외부전극(3-1, 3-2)간의 중심과 제3 및 제4 외부전극(3-3, 3-4)간의 중심을 지나도록 설정했다.

그리고 제1 인출선(46)을 본체부(45A)의 제1 돌출부(45a)의 선단부(45a′)에서 인출하여 제1 외부전극(3-1)에 접속하고, 제2 인출선(47)을 본체부(45A)의 제2 돌출부(45b)의 선단부(45b′)에서 인출하여 제4 외부전극(3-4)에 접속했다.

도 5에 나타내는 것과 같이, 2차측 코일(5)은 전극패턴(51)과 전극패턴(52)으로 구성되나, 이들도 부분적으로 보면, 사선으로 나타내는 본체부와 제3 인출선(56)과 제4 인출선(57)으로 구성되어 있다. 그리고 이 본체부는 1차측 코일(4)의 본체부(45A)와 동형이면서 동일방향 감김으로 설정되며, 또한 본체부(45A)와 일치하는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 도 6에 나타내는 것과 같이, 적층방향의 위쪽에서 보면, 1차측 코일(4)의 본체부(45A)가 2차측 코일(5)의 본체부의 아래쪽 에 가려진 상태가 된다. 따라서, 이하, 2차측 코일(5)의 본체부에도 부호“45A”를 첨부해서 설명한다.

제3 인출선(56)은 도 5에 나타내는 것과 같이, 이 본체부(45A)의 제1 돌출부(45a)의 선단부(45a′)에서 인출되어 제2 외부전극(3-2)에 접속되고, 제4 인출선(57)은 본체부(45A)의 제2 돌출부(45b)의 선단부(45b′)에서 인출되어 제3 외부전극(3-3)에 접속되어 있다.

다음으로, 1차측 코일(4)의 제1 및 제2 인출선(46, 47)과 제3 및 제4 인출선(56, 57)의 형상에 대해서 설명한다.

도 6에 나타내는 것과 같이, 이 실시예에서는 제1 및 제2 인출선(46, 47)과 제3 및 제4 인출선(56, 57)의 형상을 L자 형상으로 형성했으나, 형상은 이것에 한정되지 않는다. 단, 다음 조건을 만족시키는 형상으로 설정한다.

즉, 제1 돌출부(45a)의 선단부(45a′)와 제2 돌출부(45b)의 선단부(45b′)의 사이의 중심에 위치하며 또한 적층방향(도 6의 표리면방향)에 수직인 중심선(L2)을 상정하여, 1차측 코일(4)의 제1 인출선(46)과 2차측 코일(5)의 제4 인출선(57)을, 이 중심선(L2)에 관해서 선대칭인 형상으로 설정한다. 또한, 제2 인출선(47)과 제3 인출선(56)도 이 중심선(L2)에 관해서 선대칭인 형상으로 설정한다.

이러한 설정에 의해, 1차측 코일(4)의 인덕턴스 값과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값이 동일해진다.

즉, 1차측 코일(4)은 파선으로 나타내는 제1 인출선(46)과 본체부(45A)와 파선으로 나타내는 제2 인출선(47)으로 구성되는데, 제1 인출선(46)의 부분(46a)을 흐르는 전류 I와 본체부(45A)의 최외주의 변(45c)을 흐르는 전류 I가 반대방향이므로, 1차측 코일(4)의 인덕턴스 값에 기여하는 것은 제1 인출선(46)의 부분(46a)과 본체부(45A)의 최외주의 변(45c)을 제외한 부분이다.

한편, 2차측 코일(5)은 제3 인출선(56)과 본체부(45A)와 제4 인출선(57)으로 구성되는데, 제4 인출선(57)의 부분(57a)을 흐르는 전류 I와 본체부(45A)의 최외주의 변(45d)을 흐르는 전류 I가 반대방향이므로, 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값에 기여하는 것은 제4 인출선(57)의 부분(57a)과 본체부(45A)의 최외주의 변(45d)을 제외한 부분이다.

따라서, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)이, 변(45c 및 45d)을 제외한 본체부(45A)를 공통으로 하고 있다. 그리고 제1 인출선(46)과 제4 인출선(57)이 중심선(L2)에 관해서 선대칭으로 되어 있으므로, 제1 인출선(46)에서 부분(46a)을 제외한 부분과, 제4 인출선(57)에서 부분(57a)을 제외한 부분의 길이가 동일하다. 또한, 제3 인출선(56)과 제2 인출선(47)도 중심선(L2)에 관해서 선대칭이므로 이들의 길이도 동일하다.

이 결과, 인덕턴스 값에 기여하는 1차측 코일(4)의 부분과 2차측 코일(5)의 부분의 길이가 동일하므로, 이들 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값도 동일해진다.

다음으로, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품이 나타내는 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

도 7은 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)의 등가회로도이며, 적층형 발룬 트랜스로서 이용한 예를 나타내고, 도 8은 적층형 트랜스 부품(1)의 실장방향을 바꾼 상태의 등가회로도이다.

도 7에 나타내는 것과 같이, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에서는, 인덕턴스 값이 동일한 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)의 왼쪽 단부가 각각 제1 외부전극(3-1), 제2 외부전극(3-2)에 접속되고, 각각의 오른쪽 단부가, 크로스한 상태로 제4 외부전극(3-4)과 제3 외부전극(3-3)에 접속되어 있다.

따라서, 이러한 구성의 적층형 트랜스 부품(1)의 제1 외부전극(3-1)과 제3 외부전극(3-3)을 주선로(200)에 접속함과 함께, 제2 외부전극(3-2)을 접지한 상태로 제4 외부전극(3-4)을 부선로(201)에 접속했다.

그리고 신호(S)를 제1 외부전극(3-1)으로부터 입력시킨 바, 제3 외부전극(3-3)과 제4 외부전극(3-4)으로부터 동등한 파워의 신호(S′)와 신호(S)가 출력되었다.

즉, 이 적층형 트랜스 부품(1)은 1 대 1의 발룬 트랜스로서 사용할 수 있다.

또한 도 8에 나타내는 것과 같이, 제2 외부전극(3-2)과 제4 외부전극(3-4)을 주선로(200)에 접속함과 함께, 제1 외부전극(3-1)을 접지한 상태로 제3 외부전극(3-3)을 부선로(201)에 접속하고, 적층형 트랜스 부품(1)의 실장방향을 바꾸었다. 그리고 신호(S)를 제2 외부전극(3-2)으로부터 입력시킨 바, 제3 외부전극(3-3) 및 제4 외부전극(3-4)으로부터 동일한 파워의 신호(S)와 신호(S′)가 출력되었다.

이것은 상기한 것과 같이, 1차측 코일(4)의 인덕턴스 값과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값이 동일하므로, 적층형 트랜스 부품(1)이 그 실장방향에 관계없이, 특 성 불균일이 없는 1 대 1의 적층형 발룬 트랜스로서 기능하기 때문이다.

발명자 등은 이러한 점을 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 실행했다.

도 9는 종래 구조의 적층형 트랜스 부품을 발룬 트랜스로서 사용했을 경우의 등가회로도이고, 도 10은 종래 구조의 적층형 트랜스 부품의 실장방향을 바꾼 상태의 등가회로도이며, 도 11은 종래의 적층형 트랜스 부품의 삽입 손실 특성을 나타내는 선도이다.

우선, 도 9에 나타내는 것과 같이, 이 실험에서는 도 16에 나타낸 종래의 적층형 트랜스 부품(100)과 동일한 적층형 트랜스 부품(1′)을 사용했다. 즉, 적층형 트랜스 부품(1′)의 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)의 왼쪽 단부가 각각 제1 외부전극(3-1), 제2 외부전극(3-2)에 접속되고, 각각의 오른쪽 단부도, 크로스하지 않고, 제3 외부전극(3-3)과 제4 외부전극(3-4)에 접속되어 있으며 이 적층형 트랜스 부품(1′)을 발룬 트랜스로서 이용했다.

구체적으로는, 적층형 트랜스 부품(1′)의 제1 외부전극(3-1)과 제3 외부전극(3-3)을 주선로(200)에 접속함과 함께, 제2 외부전극(3-2)을 접지한 상태로, 적층형 트랜스 부품(1′)의 삽입 손실을 측정했다. 그러자, 도 11의 실선의 곡선(S1)으로 나타내는 것과 같이, 1 대 1의 발룬 트랜스로서의 양호한 삽입 손실 특성을 얻을 수 있었다.

다음으로, 도 10에 나타내는 것과 같이, 적층형 트랜스 부품(1′)의 실장방향을 바꿔서, 적층형 트랜스 부품(1′)의 삽입 손실을 측정한 바, 도 11의 파선의 곡선(S2)으로 나타내는 것과 같이, 삽입 손실 특성이 열화되었다. 이것은, 도 16 및 도 17에 기초해서 설명한 것과 같이, 종래 구조의 적층형 트랜스 부품(1′)에서는, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값에 차이가 생기기 때문이라고 생각된다.

이상으로부터 상기 종래 구조의 적층형 트랜스 부품(1′)에서는, 발룬 트랜스로서 사용하는 경우에, 그 실장방향에 의해 삽입 손실이 크게 달라져 특성 불균일이 커져 버린다.

다음으로, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에 대해서 동일한 측정을 실행했다.

도 12는 이 실시예의 적층형 트랜스 부품의 삽입 손실 특성을 나타내는 선도이다.

도 7 및 도 8에 나타내는 것과 같이, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)을 발룬 트랜스로서 이용하고, 그 실장방향을 바꿔서, 삽입 손실을 측정한 바, 도 7에 나타내는 실장상태에서는, 도 12의 실선의 곡선(S3)으로 나타내는 것과 같이, 도 11의 실선의 곡선(S1)과 동일한 양호한 삽입 손실 특성을 얻었다. 또한, 도 8에 나타내는 실장상태에서는, 도 12의 파선의 곡선(S4)으로 나타내는 것과 같이, 곡선 (S3)과 거의 일치하는 양호한 삽입 손실 특성을 얻었다. 이것은 도 6에 기초해서 설명한 것과 같이, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에서는, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값이 동일하게 설정되어 있기 때문이라고 생각된다.

이상으로부터, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에 의하면, 그 실장방향에 의해 삽입 손실 특성이 달라지지 않으므로, 이 적층형 트랜스 부품(1)을 실장방향 에 의한 특성 불균일이 없는 1 대 1의 발룬 트랜스로서 사용할 수 있다.

또한, 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)은 커먼 모드 초크 코일로서도 이용할 수 있다.

도 13은 이 실시예의 적층형 트랜스 부품을 커먼 모드 초크 코일로서 사용했을 경우의 등가회로도이다.

도 13에 나타내는 것과 같이, 적층형 트랜스 부품(1)의 제1 외부전극(3-1)을 한쪽의 차동선로(200)에 접속함과 함께 제2 외부전극(3-2)을 다른 쪽의 차동선로 (201)에 접속한다. 그리고 트위스트 와이어(twisted wire)나 회로기판 등으로 만들어진 교차회로(8)를 통해서, 제3 외부전극(3-3)을 다른 쪽의 차동선로(201)에 접속함과 함께, 제4 외부전극(3-4)을 한쪽의 차동선로(200)에 접속한다. 한편, 이 교차회로(8)는 차동선로(200, 201)의 도중에 형성하도록 해도 좋다. 이로 인해, 적층형 트랜스 부품(1)의 1차측 코일(4)이 한쪽의 차동선로(200)에 접속되고, 2차측 코일(5)이 다른 쪽의 차동선로(201)에 접속된 상태가 된다.

이러한 접속 상태에서, 커먼 모드 노이즈가 차동선로(200, 201)에 침입하면, 적층형 트랜스 부품(1)이 고(高)임피던스가 되고, 커먼 모드 노이즈를 제거한다. 이 때, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값이 다르면, 커먼 모드 노이즈에 대한 제거효과가 열화된다.

또한, 서로 반대 위상의 차동신호가 차동선로(200, 201)에 흐르면, 이것의 차동신호는 1차측 코일(4), 2차측 코일(5)을 통해서 적층형 트랜스 부품(1) 내를 흐르고, 차동선로(200, 201)에 출력된다.

이 때도, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값이 다르면, 2개의 차동신호의 파워가 달라져 버린다.

그러나 이 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에서는 상기한 것과 같이, 1차측 코일(4)과 2차측 코일(5)의 인덕턴스 값을 동일하게 설정하고 있으므로, 커먼 모드에 대한 제거효과가 열화될 일이 없고, 또한, 출력되는 차동신호의 파워도 다를 일이 없다. 즉, 적층형 트랜스 부품(1)은 양호한 특성을 발휘하는 커먼 모드 초크 코일로서도 이용할 수 있다.

한편, 이 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지의 범위내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 1차측 코일 및 2차측 코일로서, 직경이 감김수에 따라서 점차 작아지는 소용돌이 형상의 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)을 적용한 예를 나타냈으나, 이것에 한정되는 것이 아니며, 직경이 감김 수에 관계없이 거의 일정한 나선 형상의 코일을 1차측 코일 및 2차측 코일로서 적용할 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)에서는, 도 14의 (a)에 나타내는 것과 같이, 1차측 코일(4) 및 2차측 코일(5)의 본체부(45A)로부터 돌출한 제1 돌출부(45a)와 제2 돌출부(45b)를, 제1 및 제2 외부전극(3-1, 3-2)간의 중심과 제3 및 제4 외부전극(3-3, 3-4)간의 중심을 지나는 직선(L1) 상에 배치했으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

제1 돌출부(45a) 및 제2 돌출부(45b)가 직선(L1)에 배치되어 있으면 되고, 직선(L1)의 위치를 제1 및 제2 외부전극(3-1, 3-2) 사이 등의 중심에 배치할 필요는 없다. 따라서, 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)가 직선(L1)에 배치되어 있는 한에 있어서, 제1 인출선(46)과 제4 인출선(57)이 이 중심선(L2)에 관해서 선대칭인 형상으로 설정됨과 함께, 제2 인출선(47)과 제3 인출선(56)이 이 중심선(L2)에 관해서 선대칭인 형상으로 설정되어 있으면 된다.

이 때문에, 상기 실시예의 변형예로서, 직선(L1)의 위치가 다른 각종의 적층형 트랜스 부품을 적용할 수 있다.

이하, 이들의 변형예를 도 15에 기초하여 설명한다.

그런데, 도 14의 (a)의 적층형 트랜스 부품(1)은 도 14의 (b)에 나타내는 것과 같이, 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)를 제외한 본체부(45A)를 블랙박스 형상으로 표시할 수 있다. 따라서, 도 15에서도 이 본체부(45A)를 블랙박스 형상으로 표시한다.

우선, 도 15의 (a)에 나타내는 것과 같이, 직선(L1)의 위치, 즉 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)의 위치가 제1 및 제2 외부전극(3-1, 3-2) 사이 등의 중심에서 벗어난 상태의 적층형 트랜스 부품도, 상기 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)과 동일한 작용효과를 발휘하고 이 발명의 범위 내에 포함된다.

또한, 도 15의 (b) 및 (c)에 나타내는 것과 같이, 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)의 위치가, 본체부(45A)의 최외주에 위치하는 상태의 적층형 트랜스 부품도, 상기 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)과 동일한 작용효과를 발휘하고 이 발명의 범위 내에 포함된다.

나아가, 도 15의 (d)에 나타내는 것과 같이, 제1 및 제2 돌출부(45a, 45b)의 길이가 다른 적층형 트랜스 부품도, 상기 실시예의 적층형 트랜스 부품(1)과 동일한 작용효과를 발휘하고 이 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims (2)

1. 절연체의 내부에 적층되어 각각의 본체부가 동형(同形)이면서 동일방향으로 감긴 1차측 코일 및 2차측 코일을 갖는 칩체(chip body)와,

   상기 칩체의 제1 단면에 형성된 제1 외부전극, 상기 제1 외부전극에 나란하게 상기 제1 단면에 형성된 제2 외부전극, 상기 제1 단면과 대향하는 제2 단면에 형성되고 또한 상기 제1 외부전극과 대향하는 제3 외부전극, 및 상기 제3 외부전극에 나란하게 상기 제2 단면에 형성되고 또한 상기 제2 외부전극과 대향하는 제4 외부전극을 포함하는 적층형 트랜스 부품으로서,

   상기 1차측 및 2차측 코일의 본체부에, 최외주(最外周)의 변에서 상기 제1 단면측을 향해서 돌출한 제1 돌출부와, 최외주의 변에서 상기 제2 단면측을 향해서 돌출한 제2 돌출부를 상기 제1 및 제2 단면에 수직인 직선상에 배치하고,

   상기 1차측 코일에 있어서의 본체부의 상기 제1 돌출부의 선단부에서 인출한 제1 인출선을 상기 제1 외부전극에 접속함과 함께, 상기 본체부의 상기 제2 돌출부의 선단부에서 인출한 제2 인출선을 상기 제4 외부전극에 접속하고,

   상기 2차측 코일에 있어서의 본체부의 상기 제1 돌출부의 선단부에서 인출한 제3 인출선을 상기 제2 외부전극에 접속함과 함께, 상기 본체부의 상기 제2 돌출부의 선단부에서 인출한 제4 인출선을 상기 제3 외부전극에 접속하고,

   또한, 상기 제1 인출선과 제4 인출선을, 상기 1차측 코일 및 2차측 코일의 적층방향에서 봤을 때, 상기 제1 돌출부의 선단부와 제2 돌출부의 선단부의 사이의 중심선이며 상기 적층방향에 수직인 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성함과 함께, 상기 제2 인출선과 제3 인출선을, 상기 적층방향에서 봤을 때, 상기 중심선에 관해서 선대칭인 형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 트랜스 부품.
2. 제1항에 있어서,

   적층형 발룬 트랜스(balun transformer)인 것을 특징으로 하는 적층형 트랜스 부품.

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