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技術 ディファレンシャルモードチョークコイル部品

出願人 株式会社村田製作所
発明者 宮本昌史
出願日 2019年2月16日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-026129
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-136422
状態 未査定
技術分野 一般用変成器のコイル 変成器又はリアクトル一般 一般用変成器の鉄心 通信用コイル・変成器
主要キーワード アール部分 差動信号ライン シャント素子 金属端子部材 鍔部間 グラウンド側 シャント接続 ドラム状コア
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図面 (10)

課題

ディファレンシャルモード信号遮断するため、差動信号ラインに対してシャントの形で挿入されるディファレンシャルモードチョークコイル部品であって、ワイヤ間に発生する浮遊容量を大きくすることなく、コアを構成するフェライト等の磁性体による信号歪みを小さくすることができるようにする。

解決手段

巻芯部22ならびに第1鍔部23および第2鍔部24を有する、磁性体からなるドラム状コア25と、互いに逆方向に向く第1主面26および第2主面27を有する、磁性体からなる板状コア28と、巻芯部22に巻回された、第1ワイヤお29よび第2ワイヤ30と、を備える、ディファレンシャルモードチョークコイル部品21。板状コア28は、鍔部23および24に接着剤42によって固定される。互いに対向する、板状コア28の第1主面26と鍔部23および24の天面39および40との間に平均20μm以上の間隔Gを設ける。

概要

背景

この発明にとって興味あるディファレンシャルモードチョークコイル部品として、たとえば特開2018−60903号公報(特許文献1)に記載されたものがある。図7は、特許文献1の図1から引用したもので、ディファレンシャルモードチョークコイル部品(以下、単に「チョークコイル部品」と言うことがある。)1の外観実装面側から示した斜視図である。

図7に示すように、チョークコイル部品1は、巻芯部2ならびに巻芯部2の互いに逆の端部にそれぞれ設けられた第1鍔部3および第2鍔部4を有する、フェライト等の磁性体からなるドラム状コア5と、互いに逆方向に向く第1主面6および第2主面7を有する、フェライト等の磁性体からなる板状コア8と、巻芯部2のまわりに互いに逆方向に巻回された、第1ワイヤ9および第2ワイヤ10と、を備えている。

第1鍔部3には、第1端子電極11および第3端子電極13が設けられ、第2鍔部4には、第2端子電極12および第4端子電極14が設けられる。第1ワイヤ9の互いに逆の端部は、それぞれ、第1端子電極11および第2端子電極12に接続され、第2ワイヤ10の互いに逆の端部は、それぞれ、第3端子電極13および第4端子電極14に接続される。

第1鍔部3および第2鍔部4は、それぞれ、実装時において実装基板側に向けられる底面15および16と、底面15および16の反対側の天面17および18とを有する。上述した端子電極11〜14は、鍔部3および4の底面15および16側に設けられる。

板状コア8は、その第1主面6が天面17および18に対向する状態で第1鍔部3および第2鍔部4に接着剤によって固定される。これによって、板状コア8は、ドラム状コア5と協働して閉磁路を構成する。

図8は、上述したチョークコイル部品1の使用例を示している。図8には、入力側のポートP1から出力側のポートP2に至る伝送ラインTL1およびTL2が示されている。伝送ラインTL1およびTL2上には、コモンモードノイズを除去するためのコモンモードチョークコイル部品CCが直列に配置される。また、コモンモードチョークコイル部品CCよりポートP1側において、伝送ラインTL1およびTL2とグラウンドとの間に、第1シャント素子S1が挿入され、コモンモードチョークコイル部品CCよりポートP2側において、伝送ラインTL1およびTL2とグラウンドとの間に第2シャント素子S2が挿入される。シャント素子S1およびS2は、ポートP1からポートP2に至るディファレンシャルモード信号、たとえば電源信号グラウンド側には通過させない。一方、シャント素子S1およびS2は、伝送ラインTL1およびTL2を伝播するコモンモードノイズ、特にコモンモードチョークコイル部品CCで反射されたコモンモードノイズが、ポートP1やポートP2へ向かわないように、グラウンドへ引き込むためのフィルタとして機能する。

また、図8では、第1シャント素子S1とグラウンドとの間に抵抗素子Rが接続されている。抵抗素子Rは、要求されるフィルタ特性に応じて、その抵抗値が変更され、抵抗値が0の場合もあり得る。図示しないが、要求されるフィルタ特性に応じて、第2シャント素子S2とグラウンドとの間に抵抗素子が接続されることもある。

上述したシャント素子S1およびS2の各々として、たとえば図7に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品1が用いられる。このとき、たとえば、ディファレンシャルモードチョークコイル部品1の各々の第1端子電極11は、一方の伝送ラインTL1に接続され、第3端子電極13は、他方の伝送ラインTL2に接続され、第2端子電極12および第4端子電極14はグラウンドに直接的または間接的に接続される。

概要

ディファレンシャルモード信号を遮断するため、差動信号ラインに対してシャントの形で挿入されるディファレンシャルモードチョークコイル部品であって、ワイヤ間に発生する浮遊容量を大きくすることなく、コアを構成するフェライト等の磁性体による信号歪みを小さくすることができるようにする。巻芯部22ならびに第1鍔部23および第2鍔部24を有する、磁性体からなるドラム状コア25と、互いに逆方向に向く第1主面26および第2主面27を有する、磁性体からなる板状コア28と、巻芯部22に巻回された、第1ワイヤお29よび第2ワイヤ30と、を備える、ディファレンシャルモードチョークコイル部品21。板状コア28は、鍔部23および24に接着剤42によって固定される。互いに対向する、板状コア28の第1主面26と鍔部23および24の天面39および40との間に平均20μm以上の間隔Gを設ける。

目的

この発明の目的は、ワイヤ間に発生する浮遊容量を大きくすることなく、磁性体による信号歪みを小さくすることができる、ディファレンシャルモードチョークコイル部品を提供しようとすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1ラインおよび第2ラインを含む信号伝送ラインシャント接続されるディファレンシャルモードチョークコイル部品であって、巻芯部ならびに前記巻芯部の互いに逆の第1端部、第2端部にそれぞれ設けられた第1鍔部、第2鍔部を有する、磁性体からなるドラム状コアと、互いに逆方向に向く第1主面および第2主面を有する、磁性体からなる板状コアと、前記巻芯部に巻回された、第1ワイヤおよび第2ワイヤと、を備え、前記第1ワイヤの第1端部が前記第1ラインに、前記第2ワイヤの第1端部が前記第2ラインに、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤの各第2端部が、グラウンドラインに、それぞれ電気的に接続され、前記第1ラインと前記第2ラインに流れる同相の信号に対しては、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが前記巻芯部に発生させる磁束は打ち消し合う向きであり、前記第1ラインと前記第2ラインに流れる逆相の信号に対しては、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが前記巻芯部に発生させる磁束は強め合う向きであり、前記第1鍔部および前記第2鍔部の各々は、実装時において実装基板側に向けられる底面と、前記底面の反対側の天面と、を有し、前記板状コアは、前記第1主面が平均20μm以上の間隔を隔てて前記天面に対向する状態で前記第1および第2の鍔部に接着剤によって固定されている、ディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項2

前記接着剤はスペーサ粒子を含み、前記間隔は前記スペーサ粒子によって確保されている、請求項1に記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項3

前記板状コアの前記第1主面と前記第1鍔部および前記第2鍔部の各々の前記天面とが対向する領域において、前記板状コアの前記第1主面と前記第1鍔部および前記第2鍔部の各々の前記天面とのいずれか一方には、前記板状コアの前記第1主面と前記第1鍔部および前記第2鍔部の各々の前記天面とのいずれか他方に接する複数の突起が、前記間隔を確保するために設けられる、請求項1または2に記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項4

それぞれ前記第1ワイヤの前記第1端部、前記第2端部が接続された第1端子電極、第2端子電極と、それぞれ前記第2ワイヤの前記第1端部、前記第2端部が接続された第3端子電極、第4端子電極と、をさらに備え、前記第1端子電極から前記第2端子電極に向かって流れる電流と、前記第3端子電極から前記第4端子電極に向かって流れる電流とが、同相である場合は、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが前記巻芯部に発生させる磁束は打ち消し合う向きであり、前記第1端子電極から前記第2端子電極に向かって流れる電流と、前記第3端子電極から前記第4端子電極に向かって流れる電流とが、逆相である場合は、前記巻芯部に発生する磁束は強め合う向きである、請求項1ないし3のいずれかに記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項5

前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、前記巻芯部のまわりに互いに同じ方向に巻回され、前記第1端子電極、前記第2端子電極、前記第3端子電極および前記第4端子電極は、前記ドラム状コアの、実装基板側に向けられる実装面上に仮想四角形を描いたとき、当該四角形の4つの頂点位置にそれぞれ位置しながら、前記第1端子電極および前記第3端子電極は、前記第1鍔部に設けられ、前記第2端子電極および前記第4端子電極は、前記第2鍔部に設けられるとともに、前記第1端子電極と前記第2端子電極とは対角線方向に対向するように配置され、前記第3端子電極と前記第4端子電極とは対角線方向に対向するように配置されている、請求項4に記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項6

前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、前記巻芯部の周囲において互いに交差する交差部分を有し、前記交差部分は、前記第1ワイヤの前記巻芯部への総巻回数の中間部かつ前記第2ワイヤの前記巻芯部への総巻回数の中間部に位置している、請求項5に記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

請求項7

前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、前記巻芯部のまわりに互いに逆方向に巻回され、前記第1端子電極、前記第2端子電極、前記第3端子電極および前記第4端子電極は、前記ドラム状コアの、実装基板側に向けられる実装面上に仮想の四角形を描いたとき、当該四角形の4つの頂点位置にそれぞれ位置しながら、前記第1端子電極および前記第3端子電極は、前記第1鍔部に設けられ、前記第2端子電極および前記第4端子電極は、前記第2鍔部に設けられるとともに、前記第1端子電極と前記第4端子電極とは対角線方向に対向するように配置され、前記第3端子電極と前記第2端子電極とは対角線方向に対向するように配置されている、請求項4に記載のディファレンシャルモードチョークコイル部品。

技術分野

0001

この発明は、ディファレンシャルモード信号遮断するために用いられるディファレンシャルモードチョークコイル部品に関するもので、特に、2本のワイヤ巻回されるドラム状コアとドラム状コアの端部の鍔部間に渡される板状コアとを備える、ディファレンシャルモードチョークコイル部品に関するものである。

背景技術

0002

この発明にとって興味あるディファレンシャルモードチョークコイル部品として、たとえば特開2018−60903号公報(特許文献1)に記載されたものがある。図7は、特許文献1の図1から引用したもので、ディファレンシャルモードチョークコイル部品(以下、単に「チョークコイル部品」と言うことがある。)1の外観実装面側から示した斜視図である。

0003

図7に示すように、チョークコイル部品1は、巻芯部2ならびに巻芯部2の互いに逆の端部にそれぞれ設けられた第1鍔部3および第2鍔部4を有する、フェライト等の磁性体からなるドラム状コア5と、互いに逆方向に向く第1主面6および第2主面7を有する、フェライト等の磁性体からなる板状コア8と、巻芯部2のまわりに互いに逆方向に巻回された、第1ワイヤ9および第2ワイヤ10と、を備えている。

0004

第1鍔部3には、第1端子電極11および第3端子電極13が設けられ、第2鍔部4には、第2端子電極12および第4端子電極14が設けられる。第1ワイヤ9の互いに逆の端部は、それぞれ、第1端子電極11および第2端子電極12に接続され、第2ワイヤ10の互いに逆の端部は、それぞれ、第3端子電極13および第4端子電極14に接続される。

0005

第1鍔部3および第2鍔部4は、それぞれ、実装時において実装基板側に向けられる底面15および16と、底面15および16の反対側の天面17および18とを有する。上述した端子電極11〜14は、鍔部3および4の底面15および16側に設けられる。

0006

板状コア8は、その第1主面6が天面17および18に対向する状態で第1鍔部3および第2鍔部4に接着剤によって固定される。これによって、板状コア8は、ドラム状コア5と協働して閉磁路を構成する。

0007

図8は、上述したチョークコイル部品1の使用例を示している。図8には、入力側のポートP1から出力側のポートP2に至る伝送ラインTL1およびTL2が示されている。伝送ラインTL1およびTL2上には、コモンモードノイズを除去するためのコモンモードチョークコイル部品CCが直列に配置される。また、コモンモードチョークコイル部品CCよりポートP1側において、伝送ラインTL1およびTL2とグラウンドとの間に、第1シャント素子S1が挿入され、コモンモードチョークコイル部品CCよりポートP2側において、伝送ラインTL1およびTL2とグラウンドとの間に第2シャント素子S2が挿入される。シャント素子S1およびS2は、ポートP1からポートP2に至るディファレンシャルモード信号、たとえば電源信号グラウンド側には通過させない。一方、シャント素子S1およびS2は、伝送ラインTL1およびTL2を伝播するコモンモードノイズ、特にコモンモードチョークコイル部品CCで反射されたコモンモードノイズが、ポートP1やポートP2へ向かわないように、グラウンドへ引き込むためのフィルタとして機能する。

0008

また、図8では、第1シャント素子S1とグラウンドとの間に抵抗素子Rが接続されている。抵抗素子Rは、要求されるフィルタ特性に応じて、その抵抗値が変更され、抵抗値が0の場合もあり得る。図示しないが、要求されるフィルタ特性に応じて、第2シャント素子S2とグラウンドとの間に抵抗素子が接続されることもある。

0009

上述したシャント素子S1およびS2の各々として、たとえば図7に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品1が用いられる。このとき、たとえば、ディファレンシャルモードチョークコイル部品1の各々の第1端子電極11は、一方の伝送ラインTL1に接続され、第3端子電極13は、他方の伝送ラインTL2に接続され、第2端子電極12および第4端子電極14はグラウンドに直接的または間接的に接続される。

先行技術

0010

特開2018−60903号公報

発明が解決しようとする課題

0011

しかしながら、図8に示した伝送ラインTL1およびTL2におけるディファレンシャルモード信号を遮断する目的で、シャント素子S1およびS2として、図7に示したようなディファレンシャルモードチョークコイル部品1を用いたとしても、所期の目的を達成できない場合があることが本件発明者によって見出された。

0012

まず、図7に示したチョークコイル部品1をシャント素子S1およびS2として用いる場合、第1ワイヤ9と第2ワイヤ10との間の浮遊容量をできる限り低くすることが必要である。なぜなら、チョークコイル部品1の上述のような浮遊容量は、伝送ラインTL1およびTL2との間、すなわち、+および−の線路間に挿入された容量と同等であるため、伝送ラインTL1およびTL2の特性インピーダンスを低下させる要因となり、信号の伝送特性劣化させるからである。

0013

次に、伝送ラインTL1およびTL2の間に挿入されたシャント素子S1およびS2には直流あるいは交流電流が流れる際の、フェライト等の磁性体からなるドラム状コア5および板状コア8によって発生する信号歪みを低減することが必要である。なぜなら、上述の信号歪みが発生すると、ノイズを生成してしまうからである。

0014

図9はノイズの周波数特性を示す図であり、(A)はシャント素子を挿入しない場合のノイズを示し、(B)はシャント素子S1およびS2としてディファレンシャルモードチョークコイル部品を挿入した場合のノイズを示している。図9の(A)と(B)とを比較すれば、ノイズ対策部品であるはずのディファレンシャルモードチョークコイル部品を挿入した場合の方が、ディファレンシャルモードチョークコイル部品を挿入しない場合に比べて、ノイズがかえって増えることがわかる。

0015

そこで、この発明の目的は、ワイヤ間に発生する浮遊容量を大きくすることなく、磁性体による信号歪みを小さくすることができる、ディファレンシャルモードチョークコイル部品を提供しようとすることである。

課題を解決するための手段

0016

この発明は、第1ラインおよび第2ラインを含む信号伝送ラインシャント接続されるディファレンシャルモードチョークコイル部品であって、巻芯部ならびに巻芯部の互いに逆の第1端部、第2端部にそれぞれ設けられた第1鍔部、第2鍔部を有する、磁性体からなるドラム状コアと、互いに逆方向に向く第1主面および第2主面を有する、磁性体からなる板状コアと、巻芯部に巻回された、第1ワイヤおよび第2ワイヤと、を備える、ディファレンシャルモードチョークコイル部品に向けられる。

0017

当該ディファレンシャルモードチョークコイル部品において、上記第1ワイヤの第1端部が上記第1ラインに、上記第2ワイヤの第1端部が上記第2ラインに、上記第1ワイヤおよび上記第2ワイヤの各第2端部が、グラウンドラインに、それぞれ電気的に接続される。そして、第1ラインと第2ラインに流れる同相の信号に対しては、第1ワイヤおよび第2ワイヤが巻芯部に発生させる磁束は打ち消し合う向きであり、第1ラインと第2ラインに流れる逆相の信号に対しては、第1ワイヤおよび第2ワイヤが巻芯部に発生させる磁束は強め合う向きである。

0018

上述の第1鍔部および第2鍔部の各々は、実装時において実装基板側に向けられる底面と、底面の反対側の天面と、を有している。板状コアは、上記第1主面が各鍔部の天面に対向する状態で第1鍔部および第2鍔部に接着剤によって固定されている。

0019

このようなディファレンシャルモードチョークコイル部品において、上述した技術的課題を解決するため、板状コアの第1主面と各鍔部の天面との間に平均20μm以上の間隔を設けることを特徴としている。

発明の効果

0020

この発明によれば、ワイヤ間に発生する浮遊容量を大きくすることなく、磁性他による信号歪みを小さくすることができる。

図面の簡単な説明

0021

この発明の第1の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品21の外観を示す斜視図であり、実装基板側に向けられる実装面35を上方にして図示している。
図1に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品21の実装基板側に向けられる実装面35を前方にして示す平面図である。
図1および図2に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品21の等価回路図である。
図1および図2に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品21における板状コア28と第1鍔部23との接合部分を拡大して示す断面図である。
この発明の第2の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品における板状コア28と第1鍔部23との接合部分を拡大して示す断面図である。
この発明の第3の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品51の外観を示す斜視図であり、実装基板側に向けられる面を上方にして図示している。
特許文献1に記載された従来のディファレンシャルモードチョークコイル部品1の外観を示す斜視図であり、実装基板側に向けられる面を上方にして図示している。
ディファレンシャルモードチョークコイル部品をシャント素子S1,S2として使用した例を示す回路図である。
この発明が解決しようとする課題を説明するためのもので、(A)はシャント素子を挿入しない場合のノイズの周波数特性を示し、(B)は図8におけるシャント素子S1およびS2として従来のディファレンシャルモードチョークコイル部品を挿入した場合のノイズの周波数特性を示す図である。

実施例

0022

まず、前述した図7および図8を参照して、ノイズ対策部品であるディファレンシャルモードチョークコイル部品が生成するノイズについて考察する。

0023

生成されたノイズが輻射されないようにするためには閉磁路構造が必要となる。図7に示すチョークコイル部品1におけるドラム状コア5および板状コア8によって構成される磁路のように、完全閉磁路にすると、磁界がドラム状コア5および板状コア8の内部に留まるため、チョークコイル部品1からの輻射は減る。しかし、図7に示すチョークコイル部品1において構成されるような閉磁路では、発生した磁界の強度が強くなりすぎるために、フェライト等の磁性体のヒステリシス特性から信号自体に歪みを生じさせ、その信号が図8に示した伝送ラインTL1およびTL2に乗ってノイズを増加させる。

0024

これを防ぐには、透磁率μの低い磁粉でディファレンシャルモードチョークコイル部品1全体をカバーするなどして、発生磁束を小さくすることが考えられるが、これには2つの問題がある。第1の問題は、磁粉は透磁率μがかなり低く、内部の結合係数が小さいため、ノイズを周囲に磁界結合の形で放つことである。第2の問題は、磁粉は誘電率εが大きく、かつワイヤの周囲に直接塗布されるためにワイヤ間に発生する浮遊容量が大きくなることである。

0025

このような背景の下、以下にこの発明の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品について説明する。

0026

図1ないし図4を参照して、この発明の第1の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品(以下、単に「チョークコイル部品」と言うことがある。)21について説明する。

0027

チョークコイル部品21は、巻芯部22ならびに巻芯部22の互いに逆の第1端部、第2端部にそれぞれ設けられた第1鍔部23、第2鍔部24を有する、フェライト等の磁性体からなるドラム状コア25と、互いに逆方向に向く第1主面26および第2主面27を有する、フェライト等の磁性体からなる板状コア28と、巻芯部22のまわりに巻回された、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30と、を備えている。図1および図2において、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30を互いに明確に区別できるようにするため、第1ワイヤ29は黒塗りで、第2ワイヤ30は白抜きで図示されている。

0028

第1ワイヤ29および第2ワイヤ30は、たとえば、ポリウレタンイミド変性ポリウレタン、ポリエステルイミドまたはポリアミドイミドのような電気絶縁性樹脂被覆された、たとえば直径0.02mm以上かつ0.080mm以下の銅線からなる線状の中心導体から構成される。

0029

また、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30は、巻芯部22上において螺旋状に巻回されるが、互いに同じ方向に巻回されることが特徴的である。したがって、このチョークコイル部品21の製造にあたって、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30は、同時に巻芯部22に巻回でき、高い製造効率を実現できる。

0030

第1鍔部23には、第1端子電極31および第3端子電極33が設けられ、第2鍔部24には、第2端子電極32および第4端子電極34が設けられる。端子電極31〜34は、たとえば、導電性ペースト焼付け導電性金属のめっき等によって形成されるが、別に用意された金属端子部材を鍔部23および24に接着することによって設けられてもよい。第1ワイヤ29の互いに逆の端部は、ドラム状コア25における実装基板側に向けられる実装面35にまで引き出された状態で、それぞれ、第1端子電極31および第2端子電極32に接続され、第2ワイヤ30の互いに逆の端部は、実装面35にまで引き出された状態で、それぞれ、第3端子電極33および第4端子電極34に接続される。

0031

第1鍔部23および第2鍔部24は、それぞれ、実装時において実装基板側に向けられる底面37および38と、底面37および38の反対側の天面39および40とを有する。上述した端子電極31〜34は、鍔部23および24の底面37および38側に設けられる。なお、この実施形態では、前述の実装面35と鍔部23および24の底面37および38とは同一面上にあり、端子電極31〜34は、鍔部23および24の底面37および38の各一部から段差をもって突出した凸部上に設けられる。

0032

端子電極31〜34は次のように配置される。4つの端子電極31〜34は、実装面35上に仮想四角形を描いたとき、当該四角形の4つの頂点位置にそれぞれ位置しながら、第1端子電極31および第3端子電極33は、第1鍔部23側に位置し、かつ、第2端子電極32および第4端子電極34は、第2鍔部24側に位置している。そして、第1端子電極31と第2端子電極32とは対角線方向に対向し、かつ第3端子電極33と第4端子電極34とは対角線方向に対向するように配置されている。

0033

上述した端子電極31〜34の配置の結果、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30の巻回の始端または終端には、巻芯部22上において1回交差する交差部分41(特に図2において、よく示されている。)が形成される。

0034

チョークコイル部品21は、図3に示すような等価回路を実現する。図3において、図1または図2に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

0035

図3において、第1端子電極31、第2端子電極32、第3端子電極33および第4端子電極34は、図1および図2に示したものと同様の配置となっている。図3には、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30の巻回における交差部分41が図示されている。

0036

ディファレンシャルモードチョークコイル部品21は、ディファレンシャルモード信号を遮断するため、たとえば、差動信号ラインに対してシャントの形で挿入される。より具体的に、ディファレンシャルモードチョークコイル部品21を図8に示したシャント素子S1およびS2の各々として用いる場合、たとえば、ディファレンシャルモードチョークコイル部品21の各々の第1端子電極31は、一方の伝送ラインTL1に接続され、第4端子電極14は、他方の伝送ラインTL2に接続され、第2端子電極12および第3端子電極13はグラウンドに電気的に接続される。このような配線を実装基板で実現しようとするとき、平面的な配線だけで済み、配線を交差させるといった複雑な配線の引き回しを採用する必要がない。このことは、高周波特性の向上および不要な浮遊容量の発生の抑制に寄与し得る。

0037

ディファレンシャルモードチョークコイル部品21を、図8に示したシャント素子S1およびS2の各々として用いたとき、図8に示した第1伝送ラインTL1と第2伝送ラインTL2に流れる同相の信号に対しては、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30が巻芯部22に発生させる磁束は打ち消し合う向きであり、第1伝送ラインTL1と第2伝送ラインTL2に流れる逆相の信号に対しては、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30が巻芯部22に発生させる磁束は強め合う向きである。

0038

より具体的には、第1端子電極31から第2端子電極32に向かって流れる電流と、第3端子電極33から第4端子電極34に向かって流れる電流とが、同相である場合は、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30が巻芯部22に発生させる磁束は打ち消し合う向きであり、第1端子電極31から第2端子電極32に向かって流れる電流と、第3端子電極33から第4端子電極34に向かって流れる電流とが、逆相である場合は、巻芯部22に発生する磁束は強め合う向きである。

0039

以上説明した第1の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品21において、第1ワイヤ29および第2ワイヤ30の交差部分41の位置を変更し、交差部分を、たとえば第1ワイヤ29の巻芯部22への総巻回数の中間部かつ第2ワイヤ30の巻芯部22への総巻回数の中間部に位置させてもよい。これによって、第1ワイヤ29と第2ワイヤ30の相対的な位置関係対称性が向上し、特性が向上する。

0040

なお、上記の「総巻回数の中間部」とは、総巻回数の1/2となる巻回数に対応する位置のことであり、巻回数を基準とするものである。また、総巻回数が奇数の場合や、巻き始め・巻き終わりにおける第1ワイヤ29と第2ワイヤ30の相対的な位置関係の対称性の崩れなどを考慮し、「総巻回数の1/2の巻回数に対応する位置」は厳密なものに限られない。具体的には、総巻回数のちょうど1/2の巻回数に対応する位置から1〜2ターン度ずれた位置に交差部分41を位置させてもよい。

0041

次に、板状コア28およびそれに関連する特徴的構成について説明する。

0042

板状コア28は、第1鍔部23および第2鍔部24に接着剤42によって固定されている。このとき、板状コア28の第1主面26が、鍔部23および24の天面39および40に対向する状態となっている。板状コア28は、ドラム状コア25と協働して閉磁路を構成するものであるが、板状コア28の第1主面26と鍔部23および24の各々の天面39および40との間に平均20μm以上の間隔Gが設けられている。なお、図1および図4において、間隔Gは、その大きさがいくらか誇張されて図示されている。

0043

上述のように、板状コア28と鍔部23および24との間に平均20μm以上の間隔が設けられると、発生磁束が少なくなるが、ドラム状コア25および板状コア28を構成するフェライト等の磁性体のヒステリシス歪みを小さくすることができる。したがって、ヒステリシス歪みによるノイズ生成を抑制することができる。なお、発生磁束が少なくなる分については、ワイヤ29および30のターン数を増やすことによって補うことができる。

0044

間隔Gについて、「平均20μm以上」とは、一方の鍔部23または24の端面に平行な面が現れるように、チョークコイル部品21を研磨した試料について、たとえば幅方向均等間隔で設定された5箇所で間隔Gの寸法を測定し、それら測定値算術平均したものが「20μm以上」であるということである。なお、上述の5箇所は、平均的なギャップを反映させるため、鍔部23および24の端縁アール部分およびその近傍を避けて設定される。

0045

なお、上記間隔Gの上限は平均60μmとされることが好ましい。間隔Gが60μmを超えると、板状コア28を設けたことによるインダクタンス向上の効果が、板状コア28を設けない場合の高々2倍以下となり、板状コア28を設ける意味が無くなってくるためである。

0046

上述した平均20μm以上の間隔Gは、このような間隔Gを意図的に設けようとしない限り実現されるものではない。通常、板状コア28と鍔部23および24とを接着する接着剤としては、フィラー非含有品、充填性を考慮したシリカフィラー含有品、またはフィラータイプの硬化剤含有品が用いられる。フィラー非含有品が用いられる場合には、間隔Gが5μm以下となり、シリカフィラー含有品が用いられる場合には、間隔Gが10μm程度となり、フィラータイプの硬化剤含有品が用いられる場合には、間隔Gが20μm未満となる。したがって、従来、通常用いられている接着剤を用いる限り、間隔Gが20μm以上となることはない。

0047

第1の実施形態では、20μm以上の間隔Gを確保するため、図4に示すように、スペーサ粒子43を含む接着剤42が用いられる。スペーサ粒子43は、直径数μm以上かつ数百μm以下の粒子であり、たとえば意図的に径を大きくしたシリカまたはフィラータイプの硬化剤から構成されることができる。

0048

この発明の第2の実施形態として、上述したスペーサ粒子43に代えて、あるいはスペーサ粒子43に加えて、図5に示すように、板状コア28の第1主面26における、鍔部23および24の各々の天面39および40に対向する位置に、複数の突起44が設けられてもよい。突起44は、鍔部23および24の各々の天面39および40に接することにより、20μm以上の間隔Gを確保するように機能する。

0049

突起44は、たとえば円錐台状であるが、その他、円柱状、角柱状半球状などであってもよい。また、突起44は、板状コア28側ではなく、鍔部23および24側に設けられてもよいし、板状コア28側と鍔部23および24側の両方に設けられてもよい。また、第1鍔部23側については板状コア28に、第2鍔部24側については天面40に、というように、突起44を設ける位置を板状コアと鍔部23または24とで分担させてもよい。

0050

なお、板状コア28と鍔部23および24とは、できるだけ接触点が少なく、かつ接触面積が小さい方が好ましい。したがって、突起44の数は少なく、突起44の断面積は小さい方が好ましい。この点で、間隔Gを確保するため、突起44を設けるより、第1の実施形態の場合のように、スペーサ粒子43を含む接着剤42を用いる方が好ましいと言える。

0051

図4および図5では、板状コア28と第1鍔部23との接合部分を示しているが、板状コア28と第2鍔部24との接合部分についても同様の構造を有している。

0052

図6には、この発明の第3の実施形態によるディファレンシャルモードチョークコイル部品50が示されている。図6に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品50は、前述の図7に示したディファレンシャルモードチョークコイル部品1と基本的構成を共通にしている。

0053

図6を参照して、チョークコイル部品51の基本的構成の説明を繰り返すと、巻芯部52ならびに巻芯部52の互いに逆の端部にそれぞれ設けられた第1鍔部53および第2鍔部54を有する、フェライト等の磁性体からなるドラム状コア55と、互いに逆方向に向く第1主面56および第2主面57を有する、フェライト等の磁性体からなる板状コア58と、巻芯部52のまわりに互いに逆方向に巻回された、第1ワイヤ59および第2ワイヤ60と、を備えている。

0054

第1鍔部53には、第1端子電極61および第3端子電極63が設けられ、第2鍔部54には、第2端子電極62および第4端子電極64が設けられる。端子電極61〜64は、たとえば、別に用意された金属端子部材を鍔部53および54に接着することによって設けられるが、導電性ペーストの焼付け、導電性金属のめっき等によって形成されてもよい。第1ワイヤ59の互いに逆の端部は、それぞれ、第1端子電極61および第2端子電極62に接続され、第2ワイヤ60の互いに逆の端部は、それぞれ、第3端子電極63および第4端子電極64に接続される。

0055

第1鍔部53および第2鍔部54は、それぞれ、実装時において実装基板側に向けられる底面65および66と、底面65および66の反対側の天面67および68とを有する。上述した端子電極61〜64は、鍔部53および54の底面65および66側に設けられる。

0056

板状コア58は、その第1主面56が天面67および68に対向する状態で第1鍔部53および第2鍔部54に接着剤69によって固定されている。板状コア58は、ドラム状コア55と協働して閉磁路を構成するものであるが、板状コア58の第1主面56と鍔部53および54の各々の天面67および68との間に平均20μm以上の間隔Gが設けられている。

0057

上述した20μm以上の間隔Gを確保するため、第1の実施形態の場合と同様、接着剤69に、図4に示すようなスペーサ粒子43を含有させたり、板状コア58の第1主面56における、鍔部53および54の各々の天面67および68に対向する位置、または鍔部53および54の各々の天面67および68に、図5に示すような複数の突起44を設けたりする実施例が採用される。

0058

ディファレンシャルモードチョークコイル部品51を、ディファレンシャルモード信号を遮断するため、図8に示したシャント素子S1およびS2の各々として用いる場合、たとえば、ディファレンシャルモードチョークコイル部品51の各々の第1端子電極61は、一方の伝送ラインTL1に接続され、第3端子電極63は、他方の伝送ラインTL2に接続され、第2端子電極62および第4端子電極64はグラウンドに直接的または間接的に接続される。

0059

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、図示した各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

0060

21,51ディファレンシャルモードチョークコイル部品
22,52巻芯部
23,24,53,54 鍔部
25,55ドラム状コア
26,56 第1主面
27,57 第2主面
28,58板状コア
29,59 第1ワイヤ
30,60 第2ワイヤ
31,61 第1端子電極
32,62 第2端子電極
33,63 第3端子電極
34,64 第4端子電極
35実装面
37,38,65,66 底面
39,40,67,68 天面
42,69接着剤
43スペーサ粒子
44 突起

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