共模扼流圈.pdf

本发明的目的在于提供一种共模扼流圈，该共模扼流圈不在2个绕组之间设置间隔就能够得到高的特性阻抗。共模扼流圈(1)具备：沿x轴方向延伸的磁芯(12)、卷绕于磁芯(12)的卷芯部(14)的绕组(20)、以与绕组(20)并行的方式卷绕于卷芯部(14)的绕组(21)。当从与x轴方向正交的z轴方向观察时，绕组(21)的重叠部(α)与绕组(20)重叠。另外，绕组(21)的除重叠部(α)以外的部分相对于绕组(20)与x轴方向大致平行地排列。

权利要求书
1.  一种共模扼流圈，其特征在于，
具备：
磁芯，其具有沿轴向延伸的卷芯部；
第1绕组，其卷绕于所述卷芯部；以及
第2绕组，其以与所述第1绕组并行的方式卷绕于所述卷芯部，
当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组的一部分与所述 第1绕组重叠，
所述第2绕组的剩余部分相对于所述第1绕组与轴向大致平行地排 列。

2.  根据权利要求1所述的共模扼流圈，其特征在于，
当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组与所述第1绕组 在2处重叠。

3.  根据权利要求1所示的共模扼流圈，其特征在于，
当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组与所述第1绕组 在4处重叠。

说明书共模扼流圈
技术领域
本发明涉及共模扼流圈(Common mode choke coil)。
背景技术
作为以往的共模扼流圈，已知有专利文献1所记载的共模扼流圈。 在这种以往的共模扼流圈中，通过在被卷绕于卷芯部的2个绕组之间设 置间隔，来得到高的特性阻抗。
然而，在以往的共模扼流圈中，由于在2个绕组之间设置间隔，所 以存在无法在有限的卷芯部的空间内得到多的匝数这样的问题。
专利文献1：日本专利第3973027号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够得到高的特性阻抗的共模扼流 圈。
本发明的一方式所涉及的共模扼流圈的特征在于，具备：
磁芯，其具有沿轴向延伸的卷芯部；
第1绕组，其卷绕于上述卷芯部；以及
第2绕组，其以与上述第1绕组并行的方式卷绕于上述卷芯部，
在从与上述轴向正交的方向观察时，上述第2绕组的一部分与上述 第1绕组重叠，
上述第2绕组的剩余部分相对于上述第1绕组与轴向大致平行地排 列。
在本发明的一方式所涉及的共模扼流圈中，以与第1绕组并行的方 式卷绕于卷芯部的第2绕组的一部分，在从与卷芯部的轴向正交的方向 观察时，与上述第1绕组重叠。由此，能够不在第1绕组和第2绕组之 间设置间隔，就得到高的特性阻抗。
根据本发明，能够不在共模扼流圈中的2个绕组之间设置间隔就得 到高的特性阻抗。
附图说明
图1是一实施例的共模扼流圈的外观图。
图2是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。
图3是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。
图4是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。
图5是变形例的共模扼流圈的外观图。
图6是表示与一实施例的共模扼流圈相当的样品、及作为比较例的 共模扼流圈的样品中的、特性阻抗与频率之间的关系的曲线图。
图7是变形例的绕组型电子部件的外观图。
图8是表示与一实施例的共模扼流圈相当的样品、及作为比较例的 共模扼流圈的样品中的、特性阻抗与频率之间的关系的曲线图。
图9是作为变形例的绕组型电子部件的外观图。
附图标记说明：1、1A、1B…共模扼流圈；12…磁芯；14…卷芯部； 18…凸缘部；21…绕组(第1绕组、第2绕组)。
具体实施方式
(共模扼流圈的结构，参照图1)
参照附图对一实施例所涉及的共模扼流圈1进行说明。以下，将卷 芯部14的中心轴所延伸的方向定义为x轴方向。另外，当从x轴方向 俯视时，将沿凸缘部16的长边延伸的方向定义为y轴方向，将沿凸缘 部16的短边延伸的方向定义为z轴方向。其中，x轴、y轴以及z轴相 互正交。
如图1所示，共模扼流圈1具备磁芯12、绕组20、21以及外部电 极22～25。
磁芯12例如由铁素体(ferrite)、金属磁性体、氧化铝等磁性材料、 绝缘材料构成，包括卷芯部14和凸缘部16、18。
卷芯部14是沿x轴方向延伸的棱柱状的部件。但是，卷芯部14并 不局限于棱柱状，也可以是圆柱状。
凸缘部16、18设置在卷芯部14的x轴方向的两端。具体而言，凸 缘部16设置在卷芯部14的x轴方向的负方向侧的一端。凸缘部18设 置在卷芯部14的x轴方向的正方向侧的另一端。
凸缘部16呈长方体状的形状。另外，在凸缘部16的z轴方向的正 方向侧的面S1上，凸部16a、16b按照从y轴方向的负方向侧朝向正方 向侧依次排列的方式设置。另外，凸部16a、16b以隔开间隔从而相互 不接触的状态排列。凸部16a若从z轴方向俯视则呈大致矩形状，位于 x轴方向的正方向侧的边L1、与位于y轴方向的正方向侧的边L2所成 的角被实施倒角。另外，凸部16a的z轴方向的正方向侧的面S2为平 面。凸部16b若从z轴方向俯视则呈矩形状，凸部16b的z轴方向的正 方向侧的面S3为平面。
凸缘部18呈长方体状的形状。另外，在凸缘部18的z轴方向的正 方向侧的面S4上，凸部18a、18b按照从y轴方向的负方向侧朝向正方 向侧依次排列的方式设置。另外，凸部18a、18b以隔开间隔从而相互 不接触的状态排列。凸部18a若从z轴方向俯视则呈矩形状，凸部18a 的z轴方向的正方向侧的面S5为平面。凸部18b若从z轴方向俯视则 呈大致矩形状，位于x轴方向的负方向侧的边L3与位于y轴方向的负 方向侧的边L4所成的角被实施倒角。另外，凸部18b的z轴方向的正 方向侧的面S6为平面。
另外，凸缘部16、18关于通过卷芯部14的中心且与z轴平行的直 线对称。
外部电极22～25由Ni-Cr、Ni-Cu、Ni等Ni系列合金、Ag、Cu、 Sn等构成。外部电极22以覆盖凸部16a的面S2及其周围的方式设置。 外部电极23以覆盖凸部16b的面S3及其周围的方式设置。外部电极 24以覆盖凸部18a的面S5及其周围的方式设置。外部电极25以覆盖 凸部18b的面S6及其周围的方式设置。
绕组20、21是卷绕于卷芯部14的导线，通过用聚氨酯等绝缘材料 覆盖以钢、银等导电性材料为主要成分的芯线而构成。
绕组20(第1绕组)以当从x轴方向的正方向侧俯视时一边逆时针 环绕一边向x轴方向的正方向侧行进的方式卷绕于卷芯部14。绕组20 的x轴方向的负方向侧的一端在面S2上与外部电极22连接，绕组20 的x轴方向的正方向侧的另一端在面S5上与外部电极24连接。
绕组21(第2绕组)按照与绕组20并行的方式卷绕于卷芯部14。 即，绕组21以当从x轴方向的正方向侧俯视时一边逆时针环绕一边向x 轴方向的正方向侧行进的方式卷绕于卷芯部14。另外，绕组21的x轴 方向的负方向侧的一端在面S3上与外部电极23连接，绕组21的x轴 方向的正方向侧的另一端在面S6上与外部电极25连接。
而且，绕组21当从z轴方向(与x轴方向正交的方向)观察时，其 一部分与绕组20在2处重叠。将该绕组20与绕组21重叠的部分称为 重叠部α。另外，绕组21中的除重叠部α以外的部分(剩余部分)，按 照相对于绕组20沿x轴方向(与轴向平行)排列的方式卷绕于卷芯部 14。其中，在重叠部α，绕组20与绕组21的x轴方向的位置关系调换。 位置关系调换后的绕组20和绕组21以该状态在卷芯部14卷绕一定距 离，这之后，绕组20与绕组21再次重叠，绕组20与绕组21的位置关 系还原。
(绕组型电子部件的功能)
在以上那样构成的绕组型电子部件1中，具有以下说明的功能。
在绕组型电子部件1中，设置成绕组20、21的相互的中心轴一致， 所以由流入到绕组20的电流产生的磁通量通过绕组21，并且由流入到 绕组21的电流产生的磁通量通过绕组20。
这时，由共模的电流产生的磁通量的方向是相同的方向。因此，在 绕组20、21产生的磁通量彼此成为一体而相互增强，从而对共模的电 流产生阻抗。
另一方面，在流过正常模(normal mode)的电流的情况下，在绕 组20产生的磁通量与在绕组21产生的磁通量为反方向。因此，相对于 正常模的电流，不产生阻抗。根据以上，绕组型电子部件1作为共模扼 流圈发挥作用。
(绕组型电子部件的制造方法参照图2～图4)
以下，对实施例的绕组型电子部件的制造方法进行说明。
首先，准备成为磁芯12的材料的以铁素体为主要成分的粉末。然 后，将准备的铁素体粉末填充至凹模。用凸模对填充后的粉末进行加压， 由此形成卷芯部14的形状及凸缘部16、18的形状。
接下来，在卷芯部14及凸缘部16、18成型结束之后进行烧制，完 成磁芯12。
然后，在磁芯12的凸缘部16、18的凸部16a、16b、18a、18b形 成外部电极22～25。具体而言，首先，使凸部16a、16b、18a、18b浸 渍于盛满Ag糊(paste)的容器，使Ag糊附着于各凹部。接下来，使 附着的Ag糊干燥并进行烧制，由此在凸部16a、16b、18a、18b形成 作为底层电极的Ag膜。然后，通过电镀等，在Ag膜上形成Ni系列合 金的金属膜。根据以上，形成外部电极22～25。
接下来，向磁芯12的卷芯部14卷绕绕组20、21。在卷绕绕组20、 21时，如图2所示，改变绕组20和绕组21的x轴方向的一部分的间隔， 任意一方的绕组与另一方的绕组重叠的方式进行卷绕。然后，将绕组20、 21的两端预先从卷芯部14引出规定量。其中，根据卷绕时的绕组20、 21与卷芯部的密接状态、卷绕时的绕组彼此的间隔等，存在如图3所示， 绕组20和绕组21的x轴方向的位置关系完全地调换的情况(本实施例)， 和如图4所示，绕组20与绕组21重叠，但绕组20和绕组21的位置关 系不完全调换的情况(后述的第2变形例)。
最后，通过热压焊将绕组20、21的引出部分与外部电极22～25连 接。经过以上那样的工序，完成绕组型电子部件1。
(效果参照图1、图5和图6)
在共模扼流圈1中，以与绕组20并行的方式卷绕于卷芯部14的绕 组21，当从与x轴方向正交的方向观察时，在其重叠部α与绕组20重 叠。由此，能够不在绕组20与绕组21之间设置间隔，就得到高的特性 阻抗。
本申请发明者为了确认上述效果而进行了实验。具体而言，实验使 用与共模扼流圈1相当的第1样品、图5所示那样的重叠部α比第1样 品多2个的变形例的第2样品、以及从第1样品删除重叠部α的第3样 品来测定特性阻抗。其中，各样品的大小为2.0mm×1.2mm×0.9mm。
实验的结果，如图6所示，在40MHz～200MHz的范围内，相对于 第3样品的特性阻抗，第1样品的特性阻抗约高5Ω，相对于第1样品 的特性阻抗，第2样品的特性阻抗约高5Ω。在其他频率中也是：相对 于第3样品的特性阻抗，第1样品的特性阻抗高，相对于第1样品的特 性阻抗，第2样品的特性阻抗高。根据该结果，示出了伴随着重叠部α 的增加，特性阻抗增加。即，确认出通过绕组20与绕组21的重叠，能 够得到高的特性阻抗。
然而，在共模扼流圈1中，为了得到高的特性阻抗不需要在绕组20 与绕组21之间设置间隔。因此，在共模扼流圈1中，与通过在2个绕 组之间设置间隔来得到高的特性阻抗的以往的共模扼流圈相比，能够得 到多的匝数。其结果是，共模扼流圈1与以往的共模扼流圈相比，能够 得到大的共模阻抗。
另外，在以往的共模扼流圈中，在2个绕组之间设置有间隔，所以 2个绕组能够沿卷芯部的轴向移动。由此，难以使2个绕组的间隔保持 恒定，从而在以往的共模扼流圈中，难以得到稳定的特性阻抗。另一方 面，在共模扼流圈1中，不存在2个绕组的间隔，根据是否将2个绕组 重叠来获得高的特性阻抗，所以比以往的共模扼流圈更能够获得稳定的 特性阻抗。
(第1变形例，参照图7和图8)
如图7所示，第1变形例的共模扼流圈1A与共模扼流圈1的不同 点在于绕组的线匝数。
具体而言，在共模扼流圈1A中，与共模扼流圈1相比，绕组20、 21的线匝数少，所以存在在接近的绕组之间设置有间隔的部分。由此， 在共模扼流圈1A中，能够控制接近的绕组的间隔，其结果是，能够使 特性阻抗更高。共模扼流圈1A中的其他结构与共模扼流圈1相同。因 此，上述绕组的线匝数以外的说明如在电子部件1的说明那样。
本申请发明者为了确认上述效果而进行了实验。具体而言，实验使 用与共模扼流圈1A相当的第4样品、重叠部α比第4样品多2个的第 5样品、以及从第4样品删除重叠部α的第6样品来测定特性阻抗。其 中，各样品的大小为2.0mm×1.2mm×0.9mm。
实验的结构如图8所示，示出了在30MHz～1GHz的范围内，第6 样品的特性阻抗为约80Ω，样品4的特性阻抗为约100～115Ω，样品5 的特性阻抗为约160～175Ω。因此，根据该结果，确认出在共模扼流圈 1A中，能够得到比共模扼流圈1更高的特性阻抗。
(第2变形例，参照图9)
如图9所示，第2变形例的共模扼流圈1B与共模扼流圈1的不同 点在于，重叠部α的前后的绕组20、21的位置关系。
具体而言，在共模扼流圈1B中，在重叠部α，绕组20与绕组21 不完全交叉。因此，在共模扼流圈1B中，没有如共模扼流圈1那样绕 组20和绕组21的x轴方向的位置关系完全调换。共模扼流圈1B中的 其他结构与共模扼流圈1相同。因此，上述绕组的除线匝数以外的说明 如在电子部件1的说明那样。
(其他实施例)
本发明所涉及的共模扼流圈并不限定于上述实施例，在其要旨的范 围内能够进行种种变更。例如，绕组的线匝数、绕组的间隔、磁芯中的 卷芯部、凸缘部的形状、材料等是任意的。另外，也可以在一部分设置 将绕组紧密卷绕的部分，在其他部分设置间隔进行卷绕等，分别将上述 实施例进行组合。
综上所述，本发明对共模扼流圈有用，在能够得到高的特性阻抗方 面优良。