CN103814419B - 共模噪声滤波器以及其制造方法 - Google Patents

Abstract

共模噪声滤波器具备：第一绝缘层；配置于第一绝缘层的上表面的第一线圈导体；配置于第一绝缘层的下表面的第二线圈导体；覆盖第一线圈导体地配置于第一绝缘层的上表面、含有玻璃和无机填料并具有在内部分散的多个气孔的第二绝缘层；和覆盖第二线圈导体地配置在第二绝缘层的下表面的第三绝缘层。第一绝缘层含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔。第二绝缘层覆盖第一线圈导体，含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔。第三绝缘层覆盖第二线圈导体，含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔。该共模噪声滤波器能以高成品率得到极其优秀的高频特性。

Description

共模噪声滤波器以及其制造方法

技术领域

本发明涉及具备配置在磁性体基板间的一对线圈导体的共模噪声滤波器以及其制造方法。

背景技术

近年来，伴随着例如USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)和HDMI(High-Definition Multimedia Interface，高清晰多媒体接口)等的高速接口的进一步的高速化，辐射噪声对策成为问题。为此，为了除去被称作成为该辐射噪声的原因的共模噪声，期望能有应对高频的共模噪声滤波器。

该共模噪声滤波器具备同向卷绕的2根线圈。通常若使电流流过线圈就会产生磁场，通过自感效应而出现制动效果。

共模噪声滤波器的2根线圈利用两者的相互作用来阻止共模噪声的电流的通过。具体地，在2根线圈流过差动模式的电流时，由于这些电流反向地流动，因此从该电流产生磁通相抵，从而电流顺畅地流动。另一方面，由于共模噪声的电流同方向地流过，因此在线圈产生的磁通合成从而相互增强。其结果，通过自感效应引起电动势而使得更强的制动效应发挥作用，能阻止共模噪声电流的通过。

专利文献1公开了具备层叠在一对氧化物磁性体层间的多个线圈用导体图案和绝缘层的共模噪声滤波器。上述一对氧化物磁性体层由Ni-Zn-Cu系铁氧体构成，绝缘层由Cu-Zn系铁氧体或Zn系铁氧体构成。

在该共模噪声滤波器中，通过使2根线圈靠近来合成在线圈产生的磁通，并使其相互增强，来使更强的制动效应发挥作用，期望使作为共模噪声滤波器的功能更好地发挥。但是，由于若使2根线圈接近就会使线圈间的寄生电容变高，因此产生谐振现象，阻碍高频信号电流的通过。

伴随近年来的高频化，作为绝缘层使用玻璃系材料。一般而言，铁氧体材料的介电常数为10～15程度，与此相对，添加了低介电常数的二氧化硅系填料的玻璃系材料的介电常数为4～6程度。在专利文献2记载的噪声滤波器中，通过用玻璃系材料形成绝缘层能适当地降低线圈间的寄生电容，结果，比起现有的将非磁性铁氧体材料用在绝缘层的构成，能得到特性良好的噪声滤波器。

专利文献3记载了为了得到高频特性良好的电子部件而使用介电常数低的有气孔的材料的陶瓷电子部件和其制造方法。在对置的一对线圈导体间层叠由玻璃系材料且在内部设有多个气孔的绝缘层而得到的层叠体中，能显著降低线圈间的寄生电容，其结果，能得到高频特性极其优秀的共模噪声滤波器。

但是，在由Ni-Zn-Cu系铁氧体形成上述层叠体的氧化物磁性体层的情况下，氧化物磁性体层、绝缘层以及线圈导体各自由完全不同的材料构成。因此，要想在这些层间不发生裂纹和脱层这样的构造缺陷地一体同时烧成层叠体，非常困难。进而，即使能通过适当地设定烧成条件来实现基于层叠体的各层的同时烧成的一体化，之后在层叠体印刷形成的外部端子电极的烧固等烧成后热处理工序中，也有在线圈导体间的绝缘层产生裂纹的情况。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2003-124028号公报

专利文献2：JP特开2004-235494号公报

专利文献3：JP特开平11-067575号公报

发明内容

共模噪声滤波器具有：第一绝缘层；第一线圈导体，其配置在第一绝缘层的上表面；第二线圈导体，其配置在第一绝缘层的下表面；第二绝缘层，其覆盖第一线圈导体地配置在第一绝缘层的上表面，含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔；和第三绝缘层，其覆盖第二线圈导体地配置在第二绝缘层的下表面。第一绝缘层含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔。第二绝缘层覆盖第一线圈导体，含有玻璃和无机填料，有在内部分散的多个气孔。第三绝缘层覆盖第二线圈导体，含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔。

该共模噪声滤波器能以高成品率得到极其优秀的高频特性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的共模噪声滤波器的立体图。

图2是实施方式1中的共模噪声滤波器的分解立体图。

图3是图1所示的共模噪声滤波器的线3-3的截面图。

图4是图1所示的共模噪声滤波器的放大截面图。

图5是实施方式1中的其它共模噪声滤波器的放大截面图。

图6是表示实施方式1中的共模噪声滤波器的制造工序的图。

图7是表示实施方式1中的共模噪声滤波器的评价结果的图。

图8是本发明的实施方式2中的共模噪声滤波器的立体图。

图9是实施方式2中的共模噪声滤波器的分解立体图。

图10是图8所示的共模噪声滤波器的线10-10中的截面图。

图11是图8所示的共模噪声滤波器的放大截面图。

图12是表示实施方式2中的共模噪声滤波器的评价结果的图。

图13是表示实施方式2中的共模噪声滤波器的制造工序的图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1和图2分别是本发明的实施方式1中的共模噪声滤波器1001的立体图和分解立体图。图3是图1所示的共模噪声滤波器1001的线3-3的截面图。

共模噪声滤波器1001具有：绝缘层11a；配置在绝缘层11a的上表面111a的线圈导体12a；与线圈导体12a抵接并覆盖线圈导体12a地配置在绝缘层11a的上表面111a的绝缘层11b；配置在绝缘层11a的下表面211a的线圈导体12b；与线圈导体12b抵接并覆盖线圈导体12b地配置在绝缘层11a的下表面211a的绝缘层11c；配置在绝缘层11b的上表面111b的氧化物磁性体层15a；配置在绝缘层11c的下表面211c的氧化物磁性体层15b；与线圈导体12a电连接的引出电极13a；将线圈导体12a和引出电极13a相连的通孔电极14a；与线圈导体12b电连接的引出电极13b；将线圈导体12b和引出电极13b相连的通孔电极14b；和外部端子电极17。外部端子电极17与线圈导体12a、12b、引出电极13a、13b连接。共模噪声滤波器1001还具有：由与氧化物磁性体层15a相同的材料构成的一个以上的氧化物磁性体层15c；由与氧化物磁性体层15b相同的材料构成的一个以上的氧化物磁性体层15d；一个以上的绝缘层16a；和一个以上的绝缘层16b。绝缘层16a与氧化物磁性体层15a、15c交替层叠。绝缘层16b与氧化物磁性体层15b、15d交替层叠。引出电极13a设于绝缘层11b的上表面111b。通孔电极14a从上表面111b到下表面211b地贯通绝缘层11b。氧化物磁性体层15a与引出电极13a抵接而覆盖引出电极13a地配置在绝缘层11b的上表面111b。引出电极13b设于绝缘层11c的下表面211c。通孔电极14b从上表面111c到下表面211c地贯通绝缘层11c。氧化物磁性体层15b与引出电极13b抵接并覆盖引出电极13b地配置在绝缘层11c的下表面211c。

绝缘层11a由硼硅酸玻璃和无机填料构成。氧化物磁性体层15a、15b在其间夹持绝缘层11a、11b、11c。绝缘层16a、16b含有玻璃成分，没有在内部分散的气孔。绝缘层11a、11b、11c与氧化物磁性体层15a、15b、15c、15d不同，是实质没有磁性的非磁性的层。

氧化物磁性体层15a、15b、15c、15d由以Fe₂O₃为基体的铁氧体等的磁性材料构成。在实施方式1中，氧化物磁性体层15a、15c的数量总计为3，绝缘层16a的数量为2，氧化物磁性体层15b、15d的数量总计为3，绝缘层16b的数量为2。通过与氧化物磁性体层15a、15c交替地配置绝缘层16a，与氧化物磁性体层15b、15d交替地配置绝缘层16b，能提高与外部端子电极17的粘接强度。另外，能使有与绝缘层11a不同的材料构成的氧化物磁性体层15a、15b、15c、15d的烧成收缩情况更接近绝缘层11a，防止一体同时烧成中的层间的裂纹或剥落。氧化物磁性体层15a、15c的数量总计和氧化物磁性体层15b、15d的数量总计也可以是2。另外，共模噪声滤波器1001也可以不具有含有玻璃成分的绝缘层16a、16b。

线圈导体12a、12b通过将Ag等导电材料成型为漩涡状来进行镀而形成，分别介由通孔电极14a、14b而与引出电极13a、13b电连接。

线圈导体12a、12b的形状并不限于漩涡状，也可以是螺旋状、蛇行状等等其它形状。线圈导体12a、12b的形成方法并不限定于镀，还能用其它的印刷或蒸镀等的方法形成。

图4是共模噪声滤波器1001的放大截面图。在绝缘层11a的内部分散多个气孔911a，在绝缘层11b的内部分散多个气孔911b，在绝缘层11c的内部分散多个气孔911c。由此，能使绝缘层11a的有效介电常数较低，并能在烧成后的热处理工序中缓和向绝缘层11a的应力集中，抑制在线圈导体12a、12b近旁发生裂纹。

优选地，通过将作为气孔911a的合计的体积相对于绝缘层11a的体积的比率的气孔率、作为气孔911b的合计的体积相对于绝缘层11b的体积的比率的气孔率、和作为气孔911c的合计的体积相对于绝缘层11c的体积的比率的气孔率设为5～40vol％，能在保持材料强度的同时适当地谋求绝缘层11a的低介电常数化。

作为在绝缘层11a～11c形成气孔911a～911c的方法，期望在绝缘层11a～11c的原材料的原料粉末的玻璃粉末以及无机填料粉末中混合在烧成温度和包含其近旁的烧成温度域热分解而产生气体的无机发泡剂。

为了在玻璃和陶瓷内部形成气孔，也可以向原料粉末添加烧成时消失的消失粒子或中空粒子。作为消失粒子能使用聚乙烯等的树脂粒子。

但是，在使用树脂粒子作为消失粒子的气孔形成手法中，树脂粒子直到大约500℃为止才消失。因此，若要确保气孔率的上述的范围，则易于生成在绝缘层11a～11c所面对的表面开口且相互相连的开气孔构成的连通开气孔，易于因吸湿等而使可靠性变差。要是按照不生产连通开气孔地实施烧结，则气孔率会变低。

另外，在利用中空粒子的气孔形成手法中，原理上不会形成开气孔。因此，电极材料并不进入或侵蚀绝缘层的气孔内部，难以使与线圈导体12a、12b的接合强度较大。进而，一般由于中空粒子高价，因此制造成本变高。

在添加上述的无机发泡剂的手法中，在烧成温度域，绝缘层11a～11c的烧成收缩某种程度发生，在玻璃融液润湿填料以及无机发泡剂后，发泡剂热分解而产生气体。由此，将产生的气体适当地截留在玻璃内部。因此能够使独立闭气孔高密度地生成，由于不仅易于得到高的气孔率还形成独立开气孔，因此易于确保与线圈导体12a、12b的接合强度。

所谓开气孔，是指其一部分与构成绝缘层的玻璃系材料的外部相通的气孔，所谓闭气孔，是指在该玻璃系材料内部、不与该玻璃系材料外部相通的气孔。另外，连通气孔是指具有多个气孔相连的形态的气孔，独立气孔是指单独存在于该玻璃系材料内部的气孔。作为无机发泡剂特别适于使用CaCO₃或SrCO₃。

作为该无机发泡剂而期望使用CaCO₃或SrCO₃，但也可以混合CaCO₃和SrCO₃来使用。另外，只要是在600℃到1000℃分解的材料即可，能将各种碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等用作无机发泡剂，例如能使用BaCO₃、Al₂(SO4)₃、Ce₂(SO₄)₃。然后，该无机发泡剂的分解完成的分解完成温度为600℃到1000℃，更优选为700℃到1000℃。只要分解完成温度在该范围内，就能将在升温过程中产生的气体合适地截留在绝缘层11a、11b、11c内部。

在此，所谓分解完成温度，是进行作为发泡剂使用的原料粉末的TG-DTA测定(用(株)RIGAKU制的TG8120进行测定)，在其TG图谱上完成减少的温度。

另外，无机发泡剂的添加量期望1wt％～4wt％，由于只要为5wt％以下就几乎不会生成由相互相连的多个气孔构成的连通开气孔，因此能使绝缘层11a、11b、11c的吸水率为0.5％以下。由此，即使不施予树脂浸渗等特殊的处理也能确保足够的绝缘可靠性。

在绝缘层11a、11b、11c中使用的硼硅酸玻璃的玻璃组成期望由除了SiO₂、B₂O₃以外还含有从Al₂O₃、碱金属氧化物选出的任意1个种类以上的材料构成。另外，考虑对环境的不良影响，该玻璃组成期望实质不含有PbO。

在绝缘层11a、11b、11c中使用的硼硅酸玻璃的玻璃屈服点期望550℃以上、750℃以下。这是因为，在玻璃屈服点不足550℃的情况下，烧成时的变形显著，另外由于化学耐性变差，因此在镀等的过程中也有出现问题的情况。另外，若玻璃屈服点超过750℃，则有在能与线圈导体12a、12b同时烧成可能的温度域的致密化不足够的情况。

在此，所谓玻璃屈服点，是使用玻璃的棒状样品进行TMA测定(用(株)RIGAKU制的TMA8310进行测定)时从膨胀转向收缩的温度。

作为在绝缘层11a、11b、11c中使用的无机填料，只要在烧成时难以与硼硅酸玻璃起反应即可，能使用氧化铝、透辉石、多铝红柱石、堇青石、二氧化硅等各种材料。特别由于通过将介电常数低的堇青石或二氧化硅作为无机填料使用能有效果地降低配置于线圈导体12a、12b间的绝缘层11a的介电常数、配置于线圈导体12a与引出电极13a间的绝缘层11b的介电常数、以及配置于线圈导体12b与引出电极13b间的绝缘层11c的介电常数，因此期望。

图5是实施方式1中的其它共模噪声滤波器1002的放大截面图。在图5中，对与图3、图4所示的共模噪声滤波器1001相同的部分赋予相同的参考编号。在共模噪声滤波器1002中，与引出电极13a抵接并覆盖引出电极13a地在绝缘层11b的上表面111b配置含有玻璃成分的绝缘层16c，在绝缘层16c的上表面116c配置氧化物磁性体层15a。另外，与引出电极13b抵接并覆盖引出电极13b地在绝缘层11c的下表面211c配置含有玻璃成分的绝缘层16d，在绝缘层16d的下表面216d配置氧化物磁性体层15b。如此，氧化物磁性体层15a、15b分别不与引出电极13a、13b抵接。氧化物磁性体层15a、15b由于在能与Ag同时烧成的温度域难以烧结，通过不与引出电极13a、13b抵接能进一步提高针对吸湿的可靠性。绝缘层16c、16d没有在内部分散的气孔。

通过将共模噪声滤波器1001(1002)的上述的构成部品一体化来构成层叠体1001A。在层叠体1001A的两侧部设置由Ag构成的4个外部端子电极17。外部端子电极17分别与线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b连接。另外，为了抑制电极的腐蚀，期望在外部端子电极17的表面施予镍镀层、锡镀层。

接下来说明共模噪声滤波器1001的制造方法。图6是表示共模噪声滤波器1001的制造工序的图。

首先，制作并准备构成绝缘层11a的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末63wt％、SrCO₃粉末4wt％和无机填料33wt％配合、混合来得到混合粉末(步骤S101)。之后作为有机粘合剂混合PVB(丁醛树脂)以及丙烯酸树脂、增塑剂BBP(邻苯二甲酸丁苄酯)，使上述的混合粉末分散来制作浆料(步骤S102)。

接下来，用刮刀法将该浆料涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上来使浆料成形，从而得到生片的绝缘薄片(步骤S103)。

制作并准备构成绝缘层11b、11c的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末63wt％、SrCO3粉末4wt％和无机填料33wt％配合、混合来得到混合粉末。之后，与构成绝缘层11a的绝缘薄片同样地从该混合粉末制作浆料，使该浆料成形来得到绝缘薄片。

制作并准备构成氧化物磁性体层15a～15d的氧化物磁性体薄片。准备铁氧体材料100wt％的粉末。之后，与构成绝缘层11a的绝缘薄片同样地从该粉末制作浆料，将该浆料成形来得到氧化物磁性体薄片。

制作并准备构成绝缘层16a、16b的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末69wt％和无机填料31wt％配合、混合来得到混合粉末。之后，与构成绝缘层11a的绝缘薄片同样地从该混合粉末制作浆料，将该浆料成形来得到绝缘薄片。

在实施方式1中，如上述那样，绝缘层11a由与绝缘层11b、11c相同的材料构成。即使是不同的材料，只要与绝缘层11a同样，绝缘层11b、11c也有在内部分散的多个气孔，就有同样的效果。

接下来，在构成绝缘层11b、11c的绝缘薄片的给定位置形成通过孔，填充由Ag粉末和玻璃料构成的导电膏。将该导电膏烧成来构成通孔电极14a、14b(步骤S104)。

接下来，形成线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b。用镀来以给定图案形状在基体板形成由Ag构成的成为线圈导体12a、12b和作为引出电极13a、13b的导体图案。之后，从基体板将这些导体图案转印到构成绝缘层11a、11b、11c的绝缘薄片。

另外，这些薄片的制作方法并不限于上述方法，也可通过膏印刷来构成各层，另外线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b以及通孔电极14a、14b的形成方法并不特别限定于上述。

之后，依次层叠包括转印了导体图案的绝缘薄片在内的各薄片来制作薄片层叠体，将该薄片层叠体切断成所希望的尺寸来获得单片的层叠体1001A(步骤S105)。通常，共模噪声滤波器1001这样的芯片部件将50mm见方以上的薄片层叠体切断成约1～2mm见方程度来得到层叠体1001A。

接下来，以给定的温度、时间烧成层叠体1001A来继续烧结，并且从无机发泡剂产生气体，从而得到烧成体1001B(步骤S106)。此时，混合在绝缘层11a～11c的原材料中的作为无机发泡剂的SrCO₃粉末热分解、在层叠体1001A内部产生二氧化碳。由此，在绝缘层11a～11c形成多个气孔911a～911c，并在绝缘层11a～11c残留Sr元素。另外，在作为无机发泡剂而使用CaCO₃的情况下，在绝缘层11a～11c内部形成多个气孔911a～911c并残留Ca元素。

接下来，对烧成体施予滚筒研磨(步骤S107)。具体地，将约1万个烧成体与直径2mm的媒介、SiC研磨剂和纯水投入到行星研磨机内，以150rpm旋转10分钟。由此，除去烧成体的表面的凹凸并进行角部的倒角，外部端子电极17良好地涂布在烧成体。

在滚筒研磨后，在烧成体的两侧面，与线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b电连接地涂布含有Ag粉末和玻璃料的导电膏，之后在700℃下对导电膏进行烧固热处理来形成外部端子电极17(步骤S108)。

在实施方式1中的共模噪声滤波器1001中，由于绝缘层11a～11c在内部仅包含独立闭气孔，几乎不生成连通开气孔，因此即使不施予树脂浸渗等的后处理也能确保足够的绝缘可靠性。其中，为了确保更高的可靠性，也可以在形成外部端子电极17后将烧成体浸渍在氟系硅烷偶联剂等中，使树脂浸渗到表面的开气孔内。

最后通过镀法在外部端子电极17的表面形成镍镀层、锡镀层来形成共模噪声滤波器1001(步骤S109)。

以下使用附图来说明抑制在实施方式1中的共模噪声滤波器1001、1002的配置于线圈导体12a、12b间的绝缘层11a产生的裂纹的效果。

作为在绝缘层11a中使用的玻璃，例如能使用热膨胀係数3～6ppm/K程度的硼硅酸玻璃。进而，作为形成线圈导体12a、12b的金属能使用Ag或Cu。Ag和Cu的热膨胀係数分别为19ppm/K程度、17ppm/K程度，与硼硅酸玻璃的3～6ppm/K有较大的不同。另外，绝缘层11a由于具有在内部分散的多个气孔911a而强度低，因此在配置于绝缘层11a的上表面111a的线圈导体12a的上表面、或配置于绝缘层11a的下表面211a的线圈导体12b的下表面，配置例如铁氧体这样的实质不含气孔的牢固的层的情况下，热应力集中在强度低于牢固的层的绝缘层11a，产生裂纹。

在实施方式1中的共模噪声滤波器1001、1002中，将具有在内部分散的多个气孔911b的绝缘层11b配置在线圈导体12a的上表面，将具有在内部分散的多个气孔911c的绝缘层11c配置在线圈导体12b的下表面。由此，通过热应力分散分布在隔着线圈导体12a而相邻的绝缘层11a、11b，同样地，热应力分散分布在隔着线圈导体12b而相邻的绝缘层11a、11c，缓和了向绝缘层11a的应力集中，能抑制裂纹的发生。

图7表示对图5所示的实施方式1中的共模噪声滤波器1002的裂纹的发生的评价结果。改变绝缘层11b、11c、16c、16d的厚度来制作样本编号1～6的样本，确认有没有在这些样本的绝缘层11a产生的裂纹。在这些样本中，绝缘层11b与绝缘层16c的厚度合计和绝缘层11c与绝缘层16d的厚度合计都恒定为25μm，将绝缘层11a的厚度设为25μm。对各样本编号，从形成外部端子电极17后的约1万个烧成体随机提取50个样本，用扫描型电子显微镜(SEM)观察各样本的四侧面部，将在当中至少一个侧面确认到裂纹样本判定为不合格品。图7对于各样本编号将不合格品的数量相对于样本的数量50之比表示为裂纹的发生率。

另外，由于在烧成后绝缘层11a、11b、11c、16c、16d分别被烧结而一体化，因此在SEM的观察时有难以确认各个层的边界的情况。在实施方式1中，如以下那样来定义各层的边界。绝缘层11a与绝缘层11b的边界定义为穿过在层叠方向上将线圈导体12a二等分的点、与烧成体的上表面或下表面大致平行的线段。同样地，绝缘层11a与绝缘层11c的边界定义为穿过在层叠方向上将线圈导体12b二等分的点、与烧成体的上表面或下表面大致平行的线段。同样地，绝缘层11b与绝缘层16c的边界定义为穿过在层叠方向上将引出电极13a二等分的点、与烧结体的上表面或下表面大致平行的线段。同样地，绝缘层11c与绝缘层16d的边界定义为在层叠方向上将引出电极13b二等分的点、与烧结体的上表面或下表面大致平行的线段。另外，在没有绝缘层11b、11c的样本编号1的样本中，通过在绝缘层16c与氧化物磁性体层15a间设置引出电极13a，在绝缘层16d与氧化物磁性体层15b间设置引出电极13b来定义各层的边界。在没有绝缘层16c、16d的样本编号6的样本中，通过在绝缘层11b与氧化物磁性体层15a间设置引出电极13a来定义各层的边界。

另外，样本中的绝缘层11a～11c的气孔率都是12％。

如图7所示，没有绝缘层11b、11c、将绝缘层16c、16d的厚度设为25μm的样本编号1的裂纹的发生率为41/50，为80％以上。与此相对，绝缘层11b、11c的厚度为3μm的样本编号2的裂纹的发生率为5/50，为10％，极大地抑制了裂纹发生。如样本编号3～6那样，通过将绝缘层11b、11c的厚度设为5μm以上，裂纹的发生率为0/50，显著降低。

还研究了没有绝缘层11b、11c、将绝缘层16c、16d的厚度设为25μm、使引出电极13a、13b分别从绝缘层11a离开3μm、5μm、10μm、15μm、25μm的距离的样本的裂纹的发生率。但是，裂纹的发生率并不因引出电极13a、13b距绝缘层11a的距离而变化，不能得到抑制裂纹的效果。

因此，通过设置绝缘层11b、11c，能极大地抑制用于形成外部端子电极17的导电膏的烧固热处理后的裂纹的发生率。进而，通过将绝缘层11b、11c的厚度设为5μm以上能显著发挥该抑制的效果。

如以上述那样，在实施方式1中的共模噪声滤波器1001、1002中，通过用具有在内部分散的多个气孔911a的玻璃系材料来构成线圈导体12a、12b间的绝缘层11a，能将在线圈导体12a、12b间发生的寄生电容抑制到极低。进而，通过绝缘层11b、11c，能不产生外部端子电极17的烧固热处理后的裂纹等的构造缺陷地以高成品率得到高频特性极其优秀的共模噪声滤波器1001、1002。

(实施方式2)

图8和图9分别是本发明的实施方式2中的共模噪声滤波器2001的立体图和分解立体图。图10是图8所示的共模噪声滤波器2001的线10-10的截面图。在图8到图10中，对与图1到图3所示的实施方式1中的共模噪声滤波器100相同的部分赋予相同的参考编号。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，按照不在绝缘层11a的上表面111a和下表面211a露出的方式，将线圈导体12a、12b埋设于绝缘层11a的内部。共模噪声滤波器2001取代图1到图3所示的实施方式1中的共模噪声滤波器1001的绝缘层11b、11c，而具备配置于绝缘层11a的上表面111a的绝缘层11d、和配置于绝缘层11a的下表面211a的绝缘层11e。

共模噪声滤波器2001具有：绝缘层11a；设于绝缘层11a的上表面111a的上方的氧化物磁性体层15a；设于绝缘层11a的下表面211a的下方的氧化物磁性体层15b；埋设于绝缘层11a并相互对置的线圈导体12a、12b；配置于绝缘层11a的上表面111a与氧化物磁性体层15a间的绝缘层11d；和配置于绝缘层11a的下表面211a与氧化物磁性体层15b间的绝缘层11e。氧化物磁性体层15a配置在绝缘层11d的上表面111d。氧化物磁性体层15b配置在绝缘层11e的下表面211e。共模噪声滤波器2001还具有：分别与线圈导体12a、12b电连接的引出电极13a、13b；分别将线圈导体12a、12b与引出电极13a、13b相连的通孔电极14a、14b；和分别与线圈导体12a、12b以及引出电极13a、13b连接的外部端子电极17。绝缘层11a由硼硅酸玻璃和无机填料构成。绝缘层11a、11d、11e与氧化物磁性体层15a、15b不同，是实质没有磁性的非磁性的层。绝缘薄片层51a、61a、71a层叠而构成绝缘层11a。

共模噪声滤波器2001还具有：由与氧化物磁性体层15a相同的材料构成的一个以上的氧化物磁性体层15c；由与氧化物磁性体层15b相同的材料构成的一个以上的氧化物磁性体层15d；一个以上的绝缘层16a；和一个以上的绝缘层16b。绝缘层16a与氧化物磁性体层15a、15c交替层叠。绝缘层16b与氧化物磁性体层15b、15d交替层叠。引出电极13a设于绝缘层11a的上表面111a。通孔电极14a贯通绝缘层11a的绝缘薄片层51a。绝缘层11d与引出电极13a抵接并覆盖引出电极13a地配置在绝缘层11a的上表面111a。引出电极13b设于绝缘层11a的下表面211a。通孔电极14b贯通绝缘层11a的绝缘薄片层71a。绝缘层11e与引出电极13b抵接并覆盖引出电极13b地配置在绝缘层11a的下表面211a。

线圈导体12a、12b通过将Ag等的导电材料漩涡状地进行镀而形成，埋设于绝缘层11a内。引出电极13a设于绝缘层11a、11d间，引出电极13b设于绝缘层11a、11e间。线圈导体12a、12b分别介由通孔电极14a、14b与引出电极13a、13b电连接。

绝缘层11a、11d、11e由硼硅酸玻璃和无机填料所构成的玻璃系非磁性材料构成，具有绝缘性。

氧化物磁性体层15a、15b由以Fe₂O₃为基体的铁氧体等的磁性材料构成。

图11是共模噪声滤波器2001的放大截面图。在绝缘层11a的内部分散多个气孔911a。

绝缘层11d、11e实质不含气孔。所谓实质不含气孔，是指使未添加用于形成气孔的添加物的玻璃系材料充分烧结的状态，特别地，更期望其气孔率为2％以下。

在绝缘层11a、11d、11e中使用的硼硅酸玻璃的玻璃组成期望，由含有除了SiO₂、B₂O₃以外还从Al₂O₃、碱金属氧化物选出的任意1个种类以上的添加物的材料构成。另外，考虑到对环境的不良影响，期望该玻璃组成是指不含PbO。

在绝缘层11a、11d、11e中使用的硼硅酸玻璃的玻璃屈服点期望550℃以上、750℃以下。在玻璃屈服点不足550℃的情况下，烧成时的变形显著，另外，由于化学耐性变差，因此有在镀等的过程中发生问题的情况。另外，在玻璃屈服点超过750℃的情况下，有时在能与线圈导体12a、12b同时烧成的温度域下的致密化不足够。

作为在绝缘层11a、11d、11e中使用的无机填料，只要是在烧成时难以与硼硅酸玻璃发生反应的材料即可，能用氧化铝、透辉石、多铝红柱石、堇青石、二氧化硅等各种材料。作为无机填料，特别地，由于通过使用介电常数低的堇青石或二氧化硅能有效果地降低绝缘层11a的介电常数，因此优选。

接下来，说明实施方式2中的共模噪声滤波器2001的制造方法。图13是表示共模噪声滤波器2001的制造工序的图。

首先，制作并准备构成绝缘层11a的绝缘薄片层51a、61a、71a的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末63wt％、SrCO₃粉末4wt％和无机填料33wt％配合、混合来得到混合粉末(步骤S201)。之后，作为有机粘合剂将PVB(丁醛树脂)以及丙烯酸树脂、增塑剂BBP(邻苯二甲酸丁苄酯)混合，使上述混合粉末分散来制作浆料(步骤S202)。

接下来，通过用刮刀法将该浆料涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上来使浆料成形，从而得到作为生片的绝缘薄片(步骤S203)。

制作并准备构成绝缘层11d、11e的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末66wt％和无机填料34wt％配合、混合来得到混合粉末。之后，与构成绝缘薄片层51a、61a、71a的绝缘薄片同样地从该混合粉末制作浆料，使该浆料成形来得到绝缘薄片。

制作并准备构成氧化物磁性体层15a～15d的氧化物磁性体薄片。准备铁氧体材料100wt％的粉末。之后，与构成绝缘薄片层51a、61a、71a的绝缘薄片同样地从该粉末制作浆料，使该浆料成形来获得氧化物磁性体薄片。

制作并准备构成绝缘层16a、16b的绝缘薄片。将硼硅酸玻璃粉末69wt％和无机填料31wt％配合、混合来得到混合粉末。之后，与构成绝缘薄片层51a、61a、71a的绝缘薄片同样地从该混合粉末制作浆料，使该浆料成形来得到绝缘薄片。

另外，在实施方式2中，如上述那样，分别使构成绝缘层11a即绝缘薄片层51a、61a、71a以及绝缘层11d、11e的玻璃以及无机填料为相同的材料。由于若使用玻璃系的材料，则能提高绝缘层11d、11e与氧化物磁性体层15a、15b的接合强度，并在绝缘层11a与绝缘层11d、11e间形成玻璃彼此的结合层，因此还能提高这些层的接合强度。

接下来，在构成绝缘薄片层51a、71a的绝缘薄片的给定位置形成通过孔，填充由Ag粉末和玻璃料构成的导电膏。将该导电膏烧成来构成通孔电极14a、14b(步骤S204)。

形成线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b。用镀以给定图案形状在基体板形成成为由Ag构成的线圈导体12a、12b和引出电极13a、13b的导体图案。之后，从基体板将这些导体图案转印到构成绝缘薄片层51a、61a、71a或绝缘层11d、11e的绝缘薄片。

另外，这些薄片的制作方法并不限于上述方法，也可以通过膏印刷来构成各层，线圈导体12a、12b、引出电极13a、13b以及通孔电极14a、14b的形成方法并不限定于上述。

依次层叠包含转印了导体图案的绝缘薄片在内的各绝缘薄片来制作薄片层叠体，将该薄片层叠体切断为所希望的尺寸来得到单片的层叠体2001A(步骤S205)。通常，共模噪声滤波器2001这样的芯片部件将50mm见方以上的薄片层叠体切断为约1～2mm见方程度来得到层叠体2001A。

接下来，以给定的温度、时间烧成层叠体2001A来继续烧结，并从无机发泡剂发生气体，从而得到烧成体2001B(步骤S206)。此时，混合在绝缘层11a的绝缘薄片层51a、61a、71a的原材料中的作为无机发泡剂的SrCO₃粉末热分解，在层叠体2001A内部产生二氧化碳。由此，在绝缘薄片层51a、61a、71a即绝缘层11a形成多个气孔911a，并在绝缘层11a残留Sr元素。另外，在作为无机发泡剂使用CaCO₃的情况下，在绝缘层11a内部形成多个气孔911a并残留Ca元素。

接下来，对烧成体施予滚筒研磨(步骤S207)。具体地，将约1万个烧成体与直径2mm的媒介、SiC研磨剂和纯水投入到行星研磨机内，以150rpm旋转10分钟。由此，去除烧成体的表面的凹凸并进行角部的倒角，外部端子电极17能良好地涂布于烧成体。

在滚筒研磨后，在烧成体的两侧面与线圈导体12a、12b或引出电极13a、13b电连接地涂布含有Ag粉末和玻璃料的导电膏，之后在700℃下对导电膏进行烧固热处理来形成外部端子电极17(步骤S208)。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，由于绝缘层11a在内部仅包含独立闭气孔，几乎不生成连通开气孔，因此即使不施予树脂浸渗等的后处理也能确保足够的绝缘可靠性。但是，为了确保更高的可靠性，也可以将形成外部端子电极17后的烧成体浸渍在氟系硅烷偶联剂等中，使树脂浸渗到表面的开气孔内。

最后，通过镀法在外部端子电极17的表面形成镍镀层、锡镀层来形成共模噪声滤波器2001(步骤S209)。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，能得到由铁氧体等磁性体构成的氧化物磁性体层15a、15b与内含气孔911a的绝缘层11a的牢固的结合。因此，能通过滚筒研磨等、烧成后的后工序中的应力负荷来抑制在氧化物磁性体层15a、15b与绝缘层11d、11e的界面近旁的脱层。

实施方式2的共模噪声滤波器2001与实施方式1中的共模噪声滤波器1001同样，通过内含气孔911a的玻璃系材料构成绝缘层11a而在高频特性极其优秀。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，绝缘层11a含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔911a。不从绝缘层11a的上表面111a和下表面211a露出地使线圈导体12a、12b在绝缘层11a中相互对置配置。在绝缘层11a的上表面111a的上方设置氧化物磁性体层15a，在绝缘层11a的下表面211a的下方设置氧化物磁性体层15b。将含有玻璃和无机填料的绝缘层11d设于绝缘层11a的上表面111a与氧化物磁性体层15a间。将含有玻璃和无机填料的绝缘层11e设于绝缘层11a的下表面211a与氧化物磁性体层15b间。占据在绝缘层11d的每单位体积的绝缘层11d的内部的气孔的合计体积、占据在绝缘层11e每单位体积的绝缘层11e的内部的气孔的合计体积，小于占据在绝缘层11a的每单位体积的多个气孔911a的合计体积。绝缘层11d、11e也可以实质上没有气孔。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，因以下的理由而能在绝缘层11d、11e与氧化物磁性体层15a、15b的界面得到牢固的接合。

在作为绝缘层11a使用Cu-Zn系等非磁性铁氧体材料的情况下，即使绝缘层11a与氧化物磁性体层15a、15b直接接合，在烧成时也会在与氧化物磁性体层15a、15b的铁氧体材料间通过相互扩散而形成反应层，从而得到牢固的接合。但是，在作为实施方式2中的绝缘层11a使用玻璃系材料的情况下，不形成反应层，仅以玻璃的融接力保持紧贴。进而，若将在内部设有多个气孔911a的玻璃系材料用在绝缘层11a，通过在氧化物磁性体层15a、15b与绝缘层11a的界面也存在气孔911a，玻璃的实际融接面积变小，变得难以保持紧贴。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，在氧化物磁性体层15a与绝缘层11a间设置绝缘层11d，在氧化物磁性体层15b与绝缘层11a间设置绝缘层11e。绝缘层11d、11e的每单位体积的气孔的合计体积小于绝缘层11a。由此，由于能使氧化物磁性体层15a与绝缘层11d融接的面积、和氧化物磁性体层15b与绝缘层11e融接的面积较大，因此能牢固地接合氧化物磁性体层15a和绝缘层11d，牢固地接合氧化物磁性体层15b和绝缘层11e。与氧化物磁性体层15a、15b相接的绝缘层11d、11e与绝缘层11a相同，都是由玻璃系的材料构成。因此，在绝缘层11d与绝缘层11a的界面(绝缘层11a的上表面111a)、和绝缘层11e与绝缘层11a的界面(绝缘层11a的下表面211a)，虽然融接面积变小，但从微观上来看，由于各个融接部无界面地一体化，因此绝缘层11a、11d、11e相互牢固地接合。

图12表示对于实施方式2中的共模噪声滤波器2001的脱层的产生的评价结果。改变绝缘层11d、11e的厚度来制作样本编号7～12的样本，确认有无发生绝缘层11d与氧化物磁性体层15a的界面和绝缘层11e与氧化物磁性体层15b的界面的脱层。在这些样本中，线圈导体12a、12b间的距离即绝缘层11a的绝缘薄片层61a的厚度为25μm。线圈导体12a与绝缘层11d间的距离即绝缘层11a的绝缘薄片层51a的厚度为25μm。另外，线圈导体12b与绝缘层11e间的距离即绝缘层11a的绝缘薄片层71a的厚度也为25μm。从烧成、滚筒研磨后的样品约1万个中在各样本编号下随机提取50个样本，用扫描型电子显微镜(SEM)观察各样本的四侧面部，将其中在至少一个侧面确认到脱层的样本判定为不合格品。

另外，由于绝缘层11a、11d、11e各自烧结而一体化，因此在这些层中使用同一材料的情况下，有时即使用SEM观察也难以明确区别各层的边界。但是，在上述的制造过程中，由于在绝缘层11a、11d间存在引出电极13a，在绝缘层11a、11e间存在引出电极13b，因此能将各层的边界明确地定义为引出电极13a、13b。

接下来说明绝缘层11a、11d、11e中的每单位体积的气孔的体积的测定方法。

首先，说明测定各个层的每单位体积的气孔的体积的部位。绝缘层11a的每单位体积的气孔911a的体积在线圈导体12a、12b间测定气孔911a的体积。绝缘层11d内的气孔的体积在氧化物磁性体层15a与线圈导体12a间测定。绝缘层11e内的气孔的体积在氧化物磁性体层15b与线圈导体12b间测定。使用通过SEM拍摄烧成体的任意5个截面而得到的照片，通过图像处理来算出各个层中的气孔的面积SP、和烧成体的截面整体的面积(SB)。每单位面积气孔的体积的合计即气孔率TV用以下的数式算出。

TV＝SP^3/2/SB^3/2

图12所示的样本的绝缘层11a的气孔率为12％。

如图12所示，没有绝缘层11d、11e，使绝缘层11a和氧化物磁性体层15a、15b直接相接的样本编号7的样本的脱层的发生率为37/50，为70％以上。有绝缘层11d、11e的样本编号8的样本的脱层的发生率为7/50，为大致15％。与此相对，如样本编号9～12的样本所示，若使绝缘层11d、11e较厚，则能得到脱层的发生率都为50分之0的优秀的结果。

如此，通过在绝缘层11a与氧化物磁性体层15a、15b间配置绝缘层11d、11e，滚筒研磨后的脱层的发生率变低。

在实施方式2的共模噪声滤波器2001中，在由玻璃系材料构成并具有在内部分散的多个气孔911a的绝缘层11a内设置线圈导体12a、12b。由此，由于能将在线圈导体12a、12b间产生的寄生电容抑制得极低，因此能得到高频特性极其优秀的共模噪声滤波器2001。通过在绝缘层11a与氧化物磁性体层15a间配置实质不含气孔的绝缘层11d，在绝缘层11a与氧化物磁性体层15b间配置实质不含气孔的绝缘层11e，能抑制氧化物磁性体层15a与绝缘层11d间的脱层和氧化物磁性体层15b与绝缘层11e间的脱层的产生，能得到高成品率。

实施方式2的共模噪声滤波器2001的绝缘层11d、11e也可以在内部分散的气孔。通过使绝缘层11d、11e的每单位体积的气孔的合计体积小于绝缘层11a的每单位体积的气孔911a的合计体积，能防止氧化物磁性体层15a、15b与绝缘层11d、11e间的脱层。这种情况下，在制作并准备构成绝缘层11d、11e的绝缘薄片的工序中，在绝缘薄片的材料的混合粉末中与实施方式1同样地还混合无机发泡剂。

另外，实施方式1、2的共模噪声滤波器1001、1002、2001具备线圈导体12a、12b。线圈导体12a、12b的数量并不限于2个。实施方式1、2的共模噪声滤波器1001、1002、2001，也可以是由相互对置的线圈导体12a、12b所分别构成的多个对的线圈导体构成的阵列型的滤波器。

在实施方式1、2中，“上表面”、“下表面”、“上方”、“下方”等表示方向的用语表示仅依赖于绝缘层或氧化物磁性体层等共模噪声滤波器的构成部分的相对的位置关系的相对的方向，不表示铅直方向等绝对的方向。

产业上的利用可能性

本发明中的共模噪声滤波器由于能防止裂纹的发生，因此能在高频带下使用并能以高成品率获得，特别特作为数字设备、AV设备、信息通信端末等各种电子设备的噪声对策等的用途有用。

标号的说明

11a 绝缘层(第一绝缘层)

11b 绝缘层(第二绝缘层)

11c 绝缘层(第三绝缘层)

11d 绝缘层(第二绝缘层)

11e 绝缘层(第三绝缘层)

12a 线圈导体(第一线圈导体)

12b 线圈导体(第二线圈导体)

15a 氧化物磁性体层(第一氧化物磁性体层)

15b 氧化物磁性体层(第二氧化物磁性体层)

16c 绝缘层(第四绝缘层)

16d 绝缘层(第五绝缘层)

17 外部端子电极

51a 绝缘薄片层(第二绝缘薄片层)

61a 绝缘薄片层(第一绝缘薄片层)

71a 绝缘薄片层(第三绝缘薄片层)

911a 气孔(第一气孔)

911b 气孔(第二气孔)

911c 气孔(第三气孔)

1001 共模噪声滤波器

1002 共模噪声滤波器

2001 共模噪声滤波器

Claims (7)

1.一种共模噪声滤波器，具备：

第一绝缘层，其含有玻璃和无机填料，具有在内部分散的多个气孔；

第一线圈导体，其不从所述第一绝缘层的上表面和下表面露出地配置在所述第一绝缘层的内部；

第二线圈导体，其不从所述第一绝缘层的所述上表面和所述下表面露出地配置在所述第一绝缘层的内部，隔着所述第一绝缘层的一部分与所述第一线圈导体对置；

第二绝缘层，其设于所述第一绝缘层的所述上表面，含有玻璃和无机填料；

第三绝缘层，其将所述第一绝缘层夹在所述第三绝缘层与所述第二绝缘层间地设于所述第一绝缘层的所述下表面，含有玻璃和无机填料；

第一氧化物磁性体层，其配置在所述第二绝缘层的上表面的上方；和

第二氧化物磁性体层，其配置在所述第三绝缘层的下表面的下方，

所述第一绝缘层，具有：位于所述第一绝缘层的所述上表面与所述第一线圈导体之间、所述第一绝缘层的所述下表面与所述第一线圈导体之间、所述第一绝缘层的所述上表面与所述第二线圈导体之间、所述第一绝缘层的所述下表面与所述第二线圈导体之间、以及所述第一线圈导体与所述第二线圈导体之间且设有所述多个气孔的部分，

所述第二绝缘层的每单位体积的所述多个第二绝缘层内的气孔的合计体积、和所述第三绝缘层的每单位体积的所述第三绝缘层内的气孔的合计体积，小于所述第一绝缘层的每单位体积的所述多个气孔的合计体积，

所述第二绝缘层没有在内部分散的气孔，

所述第三绝缘层没有在内部分散的气孔。

2.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其中，

所述第二绝缘层以及第三绝缘层的厚度为5μm以上。

3.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其中，

在所述第一绝缘层、所述第二绝缘层以及所述第三绝缘层含有碱土类金属元素。

4.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其中，

所述第一绝缘层的所述玻璃和所述第二绝缘层的所述玻璃由相同的材料构成，

所述第一绝缘层的所述玻璃和所述第三绝缘层的所述玻璃由相同的材料构成，

所述第一绝缘层的所述无机填料和所述第二绝缘层的所述无机填料由相同的材料构成，

所述第一绝缘层的所述无机填料和所述第三绝缘层的所述无机填料由相同的材料构成。

5.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其中，

所述第一绝缘层、所述第二绝缘层以及所述第三绝缘层由硼硅酸玻璃和二氧化硅填料构成。

6.一种共模噪声滤波器的制造方法，包括：

准备含有玻璃、无机填料、无机发泡剂和有机粘合剂且层叠而成为第一绝缘薄片的第一绝缘薄片层、第二绝缘薄片层和第三绝缘薄片层的步骤；

准备含有玻璃、无机填料和有机粘合剂的第二绝缘薄片的步骤；

准备含有玻璃、无机填料和有机粘合剂的第三绝缘薄片的步骤；

准备以磁性材料为主成分、含有有机粘合剂的第一氧化物磁性体薄片的步骤；

准备以磁性材料为主成分、含有有机粘合剂的第二氧化物磁性体薄片的步骤；

形成层叠体的步骤，其中在所述第一绝缘薄片层的上表面配置第一线圈导体，覆盖所述第一线圈导体地在所述第一绝缘薄片层的所述上表面配置所述第二绝缘薄片层，在所述第一绝缘薄片层的下表面配置第二线圈导体，覆盖所述第二线圈导体地在所述第一绝缘薄片层的所述下表面配置所述第三绝缘薄片层，在所述第二绝缘薄片层的上表面配置所述第二绝缘薄片，在所述第三绝缘薄片层的下表面配置所述第三绝缘薄片，从而在所述第三绝缘薄片与所述第二绝缘薄片间夹着所述第一绝缘薄片层、所述第二绝缘薄片层和所述第三绝缘薄片层的方式，在所述第二绝缘薄片的上表面的上方配置所述第一氧化物磁性体薄片，在所述第三绝缘薄片的下表面的下方配置所述第二氧化物磁性体薄片，从而在所述第二氧化物磁性体薄片与所述第一氧化物磁性体薄片间夹着所述第一绝缘薄片层、所述第二绝缘薄片层、所述第三绝缘薄片层、所述第二绝缘薄片和所述第三绝缘薄片的方式，由此形成层叠体；

得到烧成体的步骤，其中烧成所述层叠体来从所述第一绝缘薄片层、所述第二绝缘薄片层和所述第三绝缘薄片层的所述无机发泡剂产生气体从而在所述第一绝缘薄片层、所述第二绝缘薄片层和所述第三绝缘薄片层的内部形成多个气孔，由此得到烧成体；

在所述烧成体设置外部端子电极的步骤。

7.根据权利要求6所述的共模噪声滤波器的制造方法，其中，

所述无机发泡剂含有碱土类碳酸盐。