JP2003332140A - 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】 外部電極とコイル導体の電気的接続の問題を
解消し、同時に外部電極の機械的強度も優れたチップ型
コモンモードチョークコイルを提供する。 【解決手段】 絶縁層１の表裏面に対をなす同一形状の
第１及び第２導体１１，１２を形成し、前記第１及び第
２導体１１，１２を上層より磁性体４，５で挟み込み、
前記導体１１，１２のみで対をなすコイル導体を形成し
た構造であり、各導体１１，１２の両端部１１ａ，１１
ｂ，１２ａ，１２ｂ自体が実装用外部電極をそれぞれ構
成し、前記実装用外部電極は各導体１１，１２の形成面
が実装表面と垂直になるように形成されている。

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、特に容
易に作製でき、安価な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、チップ型のコモンモードチョーク
コイルとしては、積層タイプが知られている。この部品
はフェライト等の磁性体シート表面にコイル導体パター
ンが形成されて第１コイルを形成する第１コイル用磁性
シートと、同様に第２コイルを形成する第２コイル用磁
性シートとを交互に積層した構造である。

【０００３】また、薄膜工法を使用したものとして、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１０及び図１１に示す
ように、磁性基板４０上に、絶縁層４１、引出電極５
３，５４、絶縁層４２、第１コイル導体５１、絶縁層４
３、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、
外部電極（端子電極）５５は図１１のように磁性基板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のコイル巻線を形成するためのものであり、スルー
ホール５７ａ，５７ｂは第２コイル導体５２と引出電極
５４とを接続して第２のコイル巻線を形成するためのも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の積層タイ
プ、薄膜タイプの製品は、複数個の素子をシート又は基
板上に同時に形成し、パターン形成完了後にチップ状に
切断し、この切断時に露出するチップ素体の導体部が外
部電極（端子電極）との接続に使用される。

【０００５】このとき、外部電極との接続に使用される
前記導体部の接続面は面積が小さく、電気的コンタクト
の点で不具合が発生しやすい。また、チップ素体を構成
する基板、シートによっては、外部電極材料との密着力
を確保することが難しく、実装時に外部電極部の剥離等
の不具合が発生し易い。また、チップ素体に使用する材
料によっては外部電極形成時の温度に制約が大きい。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、外部電極と
コイル導体の電気的接続の問題を解消し、同時に外部電
極の機械的強度も優れたチップ型コモンモードチョーク
コイルを提供することを目的とする。

【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、本願請求項１の発明に係るチップ型コモンモードチ
ョークコイルは、絶縁層の表裏面に対をなす同一形状の
第１及び第２導体を形成し、前記第１及び第２導体を上
層より磁性体で挟み込み、前記導体のみで対をなすコイ
ル導体を形成した構造であり、各導体の両端部自体が実
装用外部電極をそれぞれ構成し、前記実装用外部電極は
各導体の形成面が実装表面と垂直になるように形成され
ていることを特徴としている。

【０００９】本願請求項２の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１において、前記実装
用外部電極の表面にめっき等によるはんだ接続用層が形
成されてなることを特徴としている。

【００１０】本願請求項３の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１又は２において、前
記絶縁層の厚さが１００μｍ以上であることを特徴とし
ている。

【００１１】本願請求項４の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１，２又は３におい
て、前記絶縁層がポリイミド、エポキシ樹脂等の絶縁樹
脂シートであることを特徴としている。

【００１２】本願請求項５の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１，２又は３におい
て、前記絶縁層がガラス基材のエポキシ樹脂基板等の絶
縁基板であることを特徴としている。

【００１３】本願請求項６の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１，２，３，４又は５
において、前記磁性体を含む閉磁路により前記第１及び
第２導体の一部を覆ってなることを特徴としている。

【００１４】本願請求項７の発明に係るチップ型コモン
モードチョークコイルは、請求項１，２，３，４，５又
は６において、前記対をなす同一形状の第１及び第２導
体の組が複数対設けられていることを特徴としている。

【００１５】

【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。

【００１６】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。

【００１７】図１及び図２において、チップ型コモンモ
ードチョークコイルは、絶縁層１の表裏両面に同一形状
の第１及び第２コイル導体１１，１２を形成し、絶縁層
１及び第１及び第２コイル導体１１，１２を挟み込むよ
うに磁性体（磁性基板等）４，５を設け、第１及び第２
コイル導体１１，１２の端部１１ａ，１１ｂ，１２ａ，
１２ｂを図２のチップ素体１０における実装用外部電極
（端子電極）として露出させた構成を有する。

【００１８】このチップ型コモンモードチョークコイル
においては、絶縁層１の表裏面の導体１１，１２のみで
対をなす第１及び第２コイル導体を構成しており、かつ
その両端部自体が実装用外部電極を兼ねる構成であり、
前記第１コイル導体１１は直線状導体部の両側に逆Ｌ字
状に形成された導体端部１１ａ，１１ｂを実装用外部電
極として一体に有し、同様に、前記第２コイル導体１２
は直線状導体部の両側に逆Ｌ字状に形成された導体端部
１２ａ，１２ｂを実装用外部電極として一体に有する。

【００１９】前記対をなす第１及び第２コイル導体１
１，１２間の絶縁層１は加工性、絶縁性、導体への耐食
性等を考慮しポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂シ
ート、ＦＲ−４（耐熱性ガラス基材のエポキシ樹脂積層
基板）等が使用される。

【００２０】また、第１及び第２コイル導体１１，１２
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。各コイル導体１１，１２の肉厚
は、実装用外部電極を兼ねるために、絶縁層１よりも厚
く、数１００μｍ程度あることが望ましい。

【００２１】また、対をなす第１及び第２コイル導体１
１，１２を両側より挟み込む磁性体４，５は焼結フェラ
イト、複合フェライト、磁性薄膜等の磁性材料が採用さ
れる。これらの磁性体４，５の一体化には必要に応じ接
着剤、樹脂封止（複合フェライト自体による封止も含ま
れる）等の絶縁性の接着乃至封止部材６を併用する。

【００２２】図２に示すように、第１及び第２コイル導
体１１，１２の導体端部１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２
ｂは、前記磁性体４，５を一体化した後、チップサイズ
に切断してチップ素体１０としたときに、その側面及び
底面に露出する実装用外部電極として構成され、各コイ
ル導体形成面が実装面（相手側の実装基板に装着される
面）と垂直になるように設けられる。

【００２３】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及び図２を参照
し説明する。

【００２４】絶縁層１（シート又は基板）の両面（表裏
面）に対をなす第１及び第２コイル導体１１，１２を形
成する。形成工法はスパッタ、蒸着、めっき等の薄膜形
成工法を採用するか、又は銅張り積層板を使用する。パ
ターンニングにはフォトリソグラフィー工法を使用した
方法がある。フォトリソグラフィー工法では感光性レジ
ストを使用し露光現像後、不要金属部分をエッチング
し、その後前記レジストは剥離する。または、導体を厚
くしたい場合はレジストパターンニング後、アディティ
ブ工法でパターンを形成し、その後前記レジストを剥離
する方法もある。なお、この時の成膜は表裏同時処理で
効率良く行うことが可能であり、パターンニングも表裏
両面同時露光、現像で効率良くかつ精度良くコイル導体
のパターン形成を行う事ができる。

【００２５】なお、図中では省略しているが、導体保護
のため必要に応じコイル導体１１，１２と磁性体４，５
間に絶縁層を形成する場合もある。

【００２６】上述の工法により作製されたコイル形成部
（絶縁層１及びコイル導体１１，１２を含む部分）を磁
性体４，５で挟み込んだ後、封止（樹脂封止，あるいは
磁性材として樹脂を含む複合材料を用いて封止）した
り、又は磁性体として両面より磁性薄膜を成膜すること
によりチップ型コモンモードチョークコイルの層構造が
完成する。

【００２７】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シートもしくは基板上に作製
される。このシート、基板上に作製されたものを１素子
形状に切断後、側面部及び底面部に露出する導体端部を
外部電極としたチップ型コモンモードチョークコイルが
完成する。

【００２８】尚、このとき実装用外部電極としての導体
端部１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにより、コイル導
体形成面（第１及び第２コイル導体１１，１２を形成し
た面）は相手側実装基板に対する実装面と垂直になる。
また、チップ型コモンモードチョークコイルの実装時の
はんだ付け性を考慮して、実装用外部電極としての導体
端部１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの少なくとも露出
面に錫又ははんだめっき等の処理によってはんだ接続用
層を形成することが有効である。

【００２９】また、所要の実装用外部電極間距離を確保
するため、絶縁層１の厚さは、 Ｌ１−（１００μｍ×２）≧ｔ１≧１００μｍ …（１） 但し、ｔｌ：コイル導体間絶縁層厚 Ｌｌ：チップ素体の幅（外部電極形成面の全幅：図２参
照） を満足する必要がある。ここで１００μｍを下限の基準
値とした理由は以下の通りである。

【００３０】一般的な電子部品実装機の実装位置精度は
±１００μｍ程度であり、実装時の位置ずれを考慮した
場合、外部電極間隔は最低でも１００μｍ以上必要であ
る。このためには、外部電極間距離となる絶縁層１の厚
さが最低値１００μｍ以上である必要がある。

【００３１】また、（１）式の上限の基準値がＬｌ−
（１００μｍ×２）である理由は、チップ素体１０の両
側の磁性体４，５としての基板又はコーティング厚が各
々１００μｍ以上必要であるためである（磁性基板の場
合は割れ等の不具合を考えた生産性、磁性コーティング
の場合は磁気特性を確保するために必要）。例えば、Ｌ
１＝１mmの場合、Ｌ１−（１００μｍ×２）＝８００μ
ｍとなり、（１）式は８００μｍ≧ｔ１≧１００μｍと
なる。

【００３２】この第１の実施の形態によれば、コイル導
体１１，１２の端部が外部電極を兼ねており、コイル導
体と外部電極の接続部が存在せず、品質的に優れ、工程
数も少なく容易に作製でき、安価なチップ型コモンモー
ドチョークコイルが得られる。また、各コイル導体１
１，１２の外部電極となる端部以外を直線状に形成する
ことで、コイル導体部分相互間の容量を減じ、コモンモ
ードインピーダンスの共振周波数を高めて、高速伝送特
性の良好なものが得られる。

【００３３】図３及び図４は本発明の第２の実施の形態
であって、閉磁路構造となっている場合を示す。この場
合、主な構成及び製造手順は前述の第１の実施の形態と
同様である。異なる点は、絶縁層１の両側に第１及び第
２コイル導体１１，１２を設けてなるコイル形成部の外
周（図示の例では上側と下側）に磁性材７を充填し、磁
性体４，５と共に閉磁路を形成している点である。な
お、磁性材７が充填されない残りの空間には第１の実施
の形態と同じく絶縁性の接着乃至封止部材６を設ければ
よい。

【００３４】第２の実施の形態によれば、前記第１の実
施の形態の作用に加えて閉磁路構造となることにより、
コモンモードインピーダンスのさらなる増大が可能とな
り、コモンモードノイズ抑圧効果のいっそうの向上が得
られる。

【００３５】図５及び図６は本発明の第３の実施の形態
であって、閉磁路構造とした他の例である。この場合、
主な構成及び製造手順は前述の第１の実施の形態と同様
であるが、異なる点は、コイル形成部を挟み込む磁性体
の一方を、凹部８ａを有する磁性基板８で構成し、他方
の磁性基板９に突き合わせ一体化することで、閉磁路構
造を形成している点である。なお、閉磁路内側の空間に
は、必要に応じて第１の実施の形態と同じく絶縁性の接
着乃至封止部材６を設ければよい。

【００３６】この構造でもコモンモードインピーダンス
の増大、即ちコモンモードノイズの抑圧効果のいっそう
の向上が得られる。

【００３７】なお、上記第３の実施の形態では、一方の
磁性体となる磁性基板のみに凹部を形成したが、両側の
磁性体に凹部を形成してもよい。

【００３８】図７及び図８は本発明の第４の実施の形態
を示す。この場合、第１の実施の形態のコイル導体の形
状を変更したものであり、対をなすコイル導体１３，１
４は全体が略Ｈ字形状であり、すなわち横向きの直線状
導体部の両端部に実装用外部電極となる上下方向導体端
部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂを有している。この
場合、導体端部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂはチッ
プ素体１０の側面及び底面に加えて上面にも露出する。
その他の構成は前述の第１の実施の形態と同様である。

【００３９】この第４の実施の形態では、実装用外部電
極としての導体端部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは
チップ素体１０の側面及び底面に加えて上面にも露出す
るから、実装面がチップ素体１０の上下両面となり、電
子部品実装機側においてチップ型コモンモードチョーク
コイルの上下を判別する処理が不要となる。

【００４０】また、いままで述べた実施の形態では、１
素子に一対のコイル導体を設けたが、１素子中にコイル
導体が複数対含まれた部品であっても本発明は適用可能
である。この場合を本発明の第５の実施の形態として図
９に示す。この図９の第５の実施の形態では、前記第１
の実施の形態の構造を有する一対のコイル導体を内蔵し
たチップ構造体３０を非磁性層２を介して複数個一体化
した構成である。なお、図９中、前述の第１の実施の形
態と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４１】この第５の実施の形態によれば、１素子中
に複数個のコモンモードチョークコイルが含まれた複合
部品を実現できる。

【００４２】なお、第５の実施の形態では、前記第１の
実施の形態の構造を有するチップ構造体を非磁性層を介
して複数個一体化したが、前記第２乃至４の実施の形態
の構造を有するチップ構造体を非磁性層を介して複数個
一体化して複合部品を構成してもよい。

【００４３】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
業者には自明であろう。例えば、製造手順のついて、前
述の第１の実施の形態における製造手順ではコイル間絶
縁層より開始しているが、これに限定せず一方の磁性体
上にコイル導体１１を形成し順次（絶縁層１、コイル導
体１２、磁性体の順に）形成する手順でも良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対をなすコイル導体の端部自体で実装用外部電極を構成
することにより、コイル導体と外部電極の接続部を無く
し、品質的に優れ、工程数も少なく容易に作製でき、安
価なチップ型コモンモードチョークコイルを実現でき
る。

【００４５】また、コイル形成部を磁性材で挟み込み閉
磁路構造とする場合、より高いコモンモードインピーダ
ンスを得ることが可能となりコモンモードノイズ抑圧効
果の更なる向上を図ることができる。

【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】同斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図６】同斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。

【図８】同斜視図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来技術の分解斜視図である。

【図１１】同斜視図である。

【符号の説明】

１ 絶縁層 ２ 非磁性層 ４，５ 磁性体 ７ 磁性材 ８ａ 凹部 ８，９ 磁性基板 １０ チップ素体 １１，１２，１３，１４ コイル導体 １１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１
４ａ，１４ｂ 導体端部 ３０ チップ構造体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層の表裏面に対をなす同一形状の第
   １及び第２導体を形成し、前記第１及び第２導体を上層
   より磁性体で挟み込み、前記導体のみで対をなすコイル
   導体を形成した構造であり、各導体の両端部自体が実装
   用外部電極をそれぞれ構成し、前記実装用外部電極は各
   導体の形成面が実装表面と垂直になるように形成されて
   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】 前記実装用外部電極の表面にめっき等に
   よるはんだ接続用層が形成されてなる請求項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】 前記絶縁層の厚さが１００μｍ以上であ
   る請求項１又は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】 前記絶縁層がポリイミド、エポキシ樹脂
   等の絶縁樹脂シートである請求項１，２又は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】 前記絶縁層がガラス基材のエポキシ樹脂
   基板等の絶縁基板である請求項１，２又は３記載のチッ
   プ型コモンモードチョークコイル。
6. 【請求項６】 前記磁性体を含む閉磁路により前記第１
   及び第２導体の一部を覆ってなる請求項１，２，３，４
   又は５記載のチップ型コモンモードチョークコイル。
7. 【請求項７】 前記対をなす同一形状の第１及び第２導
   体の組が複数対設けられている請求項１，２，３，４，
   ５又は６記載のチップ型コモンモードチョークコイル。