CN110120291A - 共模扼流线圈 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种共模阻抗大且具有高的截止频率的共模扼流线圈。是含有将绝缘层层叠而成的层叠体、设置于层叠体内部的第1和第2线圈、以及设置于层叠体的外表面的第1～第4外部电极的共模扼流线圈，其中，第1和第2外部电极分别与第1线圈的一端和另一端连接，第3和第4外部电极分别与第2线圈的一端和另一端连接，第1线圈含有介由导通孔导体互相连接的第1～第3螺旋状导体，第2线圈含有介由导通孔导体互相连接的第4～第6螺旋状导体，第1螺旋状导体与第2螺旋状导体和第4螺旋状导体邻接，且第4螺旋状导体与第1螺旋状导体和第5螺旋状导体邻接，第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离小于其它螺旋状导体间距离。
Description
技术领域
本发明涉及共模扼流线圈。
背景技术
为了除去在电子设备的内部电路产生的共模噪声，一直在使用共模扼流线圈。
专利文献1中记载了一种层叠型共模扼流线圈，其特征在于，是在绝缘层上形成1匝以上的螺旋状的导体图案，层叠多个该绝缘层，介由通孔进行连接而形成第1线圈，在绝缘层上形成1匝以上的螺旋状的导体图案，层叠多个该绝缘层，介由通孔进行连接而形成第2线圈，将上述第1线圈用的绝缘层和第2的线圈用的绝缘层交替地层叠而成的层叠型共模扼流线圈，其中，连接螺旋状的导体图案的通孔的中心位置从通孔正前面的螺旋状的导体图案的中心线的连接线上向内侧或者外侧偏离地形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－44033号公报
发明内容
伴随着电子设备的高速化和多功能化，在寻求共模阻抗大且具有高的截止频率的共模扼流线圈。但是，在以往的共模扼流线圈中，若增大共模阻抗，则存在截止频率变为低频的趋势，难以兼具增大共模阻抗和提高截止频率。
本发明的课题在于提供一种共模阻抗大且具有高的截止频率的共模扼流线圈。
本发明人等发现，通过减小一次线圈与二次线圈之间的结合强的部分中的螺旋状导体间的距离，可得到共模阻抗大且具有高的截止频率的共模扼流线圈，从而完成了本发明。
根据本发明的一个主旨，提供一种共模扼流线圈，其含有：
将多个绝缘层层叠而成的层叠体、
设置于层叠体的内部的第1线圈和第2线圈、以及
设置于层叠体的外表面的第1外部电极、第2外部电极、第3外部电极和第4外部电极，
其中，第1外部电极和第2外部电极分别与第1线圈的一端和另一端电连接，
第3外部电极和第4外部电极分别与第2线圈的一端和另一端电连接，
第1线圈至少含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第1螺旋状导体、第2螺旋状导体和第3螺旋状导体，
第2线圈至少含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第4螺旋状导体、第5螺旋状导体和第6螺旋状导体，
在层叠方向，第1螺旋状导体与第2螺旋状导体和第4螺旋状导体邻接，且第4螺旋状导体与第1螺旋状导体和第5螺旋状导体邻接，
在层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离小于其它的距离。
本发明所涉及的共模扼流线圈通过具有上述特征，从而成为共模阻抗大且具有高的截止频率。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的共模扼流线圈的立体图。
图2是表示第1实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的一个例子的示意图。
图3是表示第1实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的另一个例子的示意图。
图4是示意性地表示与第1实施方式所涉及的共模扼流线圈的层叠方向平行的切断面的截面图。
图5是对测定邻接的螺旋状导体间的距离的方法进行说明的示意图。
图6是示意性地表示与第1实施方式所涉及的共模扼流线圈的一个变形例的层叠方向平行的切断面的截面图。
图7是表示第2实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的一个例子的示意图。
图8是示意性地表示与第2实施方式所涉及的共模扼流线圈的层叠方向平行的切断面的截面图。
图9是表示实施例的共模扼流线圈中的共模阻抗与截止频率的关系的图。
符号说明
30 共模扼流线圈
31 层叠体
32 玻璃陶瓷层
33、34 铁氧体层
43 第1外部电极
44 第2外部电极
45 第3外部电极
46 第4外部电极
47、48 层叠体的侧面
301、302、303、304、305、306、307、308、311、312、313、314、315、316、317、318、321、322、323、324、325、326、327、328 绝缘层
501、502、503、504、505、506、511、512、513、514、515、516、521、522、523、524、525、526、527、528 螺旋状导体
601、602、603、604、605、606、607、608、611、612、613、614、615、616、621、622、623、624、625、626 导通孔导体
701、702、703、704、711、712 引出导体
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，以下所示的实施方式目的在于例示，本发明不限定于以下实施方式。以下说明的构成要素的尺寸、材质、形状、相对配置等只要没有特定记载则不是旨在将本发明的范围限定于此，仅仅属于说明例。此外，各附图所示出的构成要素的大小、形状、位置关系等有时为了方便说明进行放大。
[第1实施方式]
将本发明的第1实施方式所涉及的共模扼流线圈30的立体图示意性地示于图1。第1实施方式所涉及的共模扼流线圈30含有将多个绝缘层层叠而成的层叠体31，设置于层叠体31的内部的第1线圈和第2线圈，以及，设置于层叠体31的外表面的第1外部电极43、第2外部电极44、第3外部电极45和第4外部电极46。应予说明，本说明书中，有时将共模扼流线圈30的长度称为“L”，将宽度称为“W”，将厚度(高度)称为“T”(参照图1)。此外，本说明书中，有时将与层叠体31的长度L平行的方向称为“L方向”，将与宽度W平行的方向称为“W方向”，将与厚度T平行的方向称为“T方向”，将与L方向和T方向平行的面称为“LT面”，将与W方向和T方向平行的面称为“WT面”，将与L方向和W方向平行的面称为“LW面”。
图1所示的构成中，层叠体31具有以2个铁氧体层33和34夹持玻璃陶瓷层32的结构。尤其是本实施方式中，层叠体31可以仅由玻璃陶瓷层32构成，或者，可以在铁氧体层33的下表面侧和铁氧体层34的上表面侧分别进一步具备玻璃陶瓷层。此外，层叠体31可以具有在铁氧体层33的下表面侧和铁氧体层34的上表面侧分别具备追加的玻璃陶瓷层，在这些追加的玻璃陶瓷层的上表面侧和下表面侧分别进一步具备铁氧体层的构成。
玻璃陶瓷层32由玻璃陶瓷材料构成。为了得到良好的高频特性，优选使用玻璃陶瓷材料。在这种情况下，优选使用以Si和B为主成分的硼硅酸系玻璃，例如，可使用组成为SiO2：70wt％～85wt％、B2O3：10wt％～25wt％、K2O：0.5wt％～5wt％和Al2O3：0wt％～5wt％的硼硅酸系玻璃。玻璃陶瓷层32可以进一步含有Cu－Zn系铁氧体等非磁性材料、Ni－Cu－Zn系铁氧体等磁性材料。例如，玻璃陶瓷层32可以以由玻璃陶瓷材料和Ni－Cu－Zn系铁氧体材料的复合材料构成的磁性材料构成。
玻璃陶瓷层32含有硼硅酸系玻璃时，玻璃陶瓷层32优选进一步含有2wt％～30wt％左右的石英(SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、氧化铝(Al2O3)等填料成分。硼硅酸系玻璃的相对介电常数低，可得到良好的高频特性。而且，与硼硅酸系玻璃相比，石英的相对介电常数更低，因此通过添加石英，可以进一步提高高频特性。此外，由于镁橄榄石和氧化铝的抗折强度高，因此通过添加它们，可以提高机械强度。
作为构成铁氧体层33和34的材料，例如，可使用Ni－Cu－Zn系铁氧体材料等磁性材料、Cu－Zn系铁氧体等非磁性材料。铁氧体层33和34由Ni－Cu－Zn系铁氧体材料的磁性材料构成时，可以增大共模扼流线圈的电感(L)。另一方面，铁氧体层33和34由非磁性材料构成时，能够提高共模扼流线圈的机械强度。作为Ni－Cu－Zn系铁氧体，可使用组成为Fe2O3：40mol％～49.5mol％、ZnO：5mol％～35mol％、CuO：4mol％～12mol％、剩余部分：NiO和微量添加剂(含有不可避免杂质)的铁氧体。应予说明，本实施方式中，铁氧体层33和34不是必须的。
层叠体31在铁氧体层33的下表面侧和铁氧体层34的上表面侧分别进一步具备玻璃陶瓷层时，可以抑制玻璃陶瓷层32与铁氧体层33和34之间的剥离等结构缺陷。这些追加的玻璃陶瓷层优选由与玻璃陶瓷层32相同的材料构成。应予说明，本实施方式中，铁氧体层33的下表面侧和铁氧体层34的上表面侧的追加的玻璃陶瓷层不是必须的。
层叠体31在铁氧体层33的下表面侧和铁氧体层34的上表面侧分别具备追加的玻璃陶瓷层，在这些追加的玻璃陶瓷层的上表面侧和下表面侧分别进一步具备铁氧体层时，能够提高层叠体31的弯曲强度。这些追加的铁氧体层优选由与铁氧体层33和34相同的材料构成。应予说明，本实施方式中，这些追加的铁氧体层不是必须的。
在层叠体31的外表面设置有第1外部电极43、第2外部电极44、第3外部电极45和第4外部电极46。更详细而言，第1外部电极43和第4外部电极46位于层叠体31的侧面47，第2外部电极44和第3外部电极45位于与侧面47对置的侧面48。外部电极43～46例如可以由Cu、Pd、Al、Ag等导电性金属，或含有它们的合金等导体材料构成。第1外部电极43和第2外部电极44分别与第1线圈的一端和另一端电连接，第3外部电极45和上述第4外部电极46分别与第2线圈的一端和另一端电连接。
将第1实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的一个例子示意性地示于图2。玻璃陶瓷层32具备具有层叠结构，该层叠结构是通过包括图2所示的8个绝缘层301～308的层叠的多个绝缘层而实现的。应予说明，绝缘层可以由1片绝缘体片材构成，或者，可以将多个绝缘体片材层叠而制成1层的绝缘层。绝缘层301～308从下以该顺序层叠。在绝缘层302～307上分别形成有螺旋状导体501～506。螺旋状导体501～506分别具有位于绝缘层302～307的比较中央附近的内周侧端部和位于比较外周附近的外周侧端部。应予说明，螺旋状导体501～506实际上沿着邻接的绝缘层301～308之间的界面各自延伸形成，但是，以下，作为分别位于绝缘层302～307上的导体进行说明。
在层叠体31的内部，更加特定地说则在玻璃陶瓷层32的内部设置有第1线圈和第2线圈。第1线圈至少含有在层叠体31的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第1螺旋状导体、第2螺旋状导体和第3螺旋状导体。第2线圈至少含有在层叠体31的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第4螺旋状导体、第5螺旋状导体和第6螺旋状导体。图2所示的例子中，第1线圈含有螺旋状导体501、504和505以及导通孔导体603和606，第2线圈含有螺旋状导体502、503和506以及导通孔导体604和605。第1线圈进一步含有与第2外部电极44电连接的引出导体702、连接引出导体702和螺旋状导体501的导通孔导体602、与第1外部电极43电连接的引出导体704、连接引出导体704和螺旋状导体505的导通孔导体607。第2线圈进一步含有与第3外部电极45电连接的引出导体701、连接引出导体701和螺旋状导体502的导通孔导体601、与第4外部电极46电连接的引出导体703、连接引出导体703和螺旋状导体506的导通孔导体608。
首先，对构成第1线圈的螺旋状导体501、504和505的连接方式进行说明。以从下开始的层叠顺序进行说明，则形成于绝缘层302上的螺旋状导体501的外周侧端部与形成于绝缘层301上的引出导体702介由贯通绝缘层302的导通孔导体602连接，引出导体702被引出至绝缘层301的外周端缘。另一方面，螺旋状导体501的内周侧端部与被设置为贯通绝缘层303、304和305的导通孔导体603连接。
接下来，导通孔导体603与形成于绝缘层305上的螺旋状导体504的内周侧端部连接。如此，螺旋状导体501的内周侧端部和螺旋状导体504的内周侧端部利用导通孔导体603相互连接。螺旋状导体504的外周侧端部与被设置为贯通绝缘层306的导通孔导体606连接。
接下来，导通孔导体606与形成于绝缘层306上的螺旋状导体505的外周侧端部连接。如此，螺旋状导体504的外周侧端部和螺旋状导体505的外周侧端部利用导通孔导体606相互连接。螺旋状导体505的内周侧端部与被设置为贯通绝缘层307和308的导通孔导体607连接。
接下来，导通孔导体607与形成于绝缘层308上的引出导体704连接，引出导体704被引出至绝缘层308的外周端缘。
如上所述，螺旋状导体501、504和505依次介由导通孔导体603和606进行连接，从而构成第1线圈。
接着，对构成第2线圈的螺旋状导体502、503和506的连接方式进行说明。以从下开始的层叠顺序进行说明，则形成于绝缘层303上的螺旋状导体502的内周侧端部介与形成于绝缘层301上的引出导体701由贯通绝缘层303和302的导通孔导体601进行连接，引出导体701被引出至绝缘层301的外周端缘。另一方面，螺旋状导体502的外周侧端部与被设置为贯通绝缘层304的导通孔导体604连接。
接下来，导通孔导体604与形成于绝缘层304上的螺旋状导体503的外周侧端部连接。如此，螺旋状导体502的外周侧端部和螺旋状导体503的外周侧端部利用导通孔导体604相互连接。螺旋状导体503的内周侧端部与被设置为贯通绝缘层305、306和307的导通孔导体605连接。
接下来，导通孔导体605与形成于绝缘层307上的螺旋状导体506的内周侧端部连接。如此，螺旋状导体503的内周侧端部和螺旋状导体506的内周侧端部利用导通孔导体605相互连接。螺旋状导体506的外周侧端部与被设置为贯通绝缘层308的导通孔导体608连接。
接下来，导通孔导体608与形成于绝缘层308上的引出导体703连接，引出导体703被引出至绝缘层308的外周端缘。
如上所述，螺旋状导体502、503和506依次介由导通孔导体604和605进行连接，从而构成第2线圈。
作为上述的螺旋状导体501～506、导通孔导体601～608和引出导体701～704所含的导体材料，例如，可以使用Cu、Pd、Al、Ag等导电性金属或包含它们的合金。
将第1实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的另一个例子示意性地示于图3。玻璃陶瓷层32具备层叠结构，该层叠结构是由具有含有图3所示的8个绝缘层311～318的、层叠的多个绝缘层来实现的。绝缘层311～318从下以该顺序层叠。绝缘层312～317上分别形成有螺旋状导体511～516。螺旋状导体511～516分别具有位于绝缘层312～317的比较中央附近的内周侧端部和位于比较外周附近的外周侧端部。应予说明，螺旋状导体511～516实际上沿着邻接的绝缘层311～318的间的界面各自延伸形成的，但是，以下，作为分别位于绝缘层312～317上的导体进行说明。
图3所示的例中，第1线圈含有螺旋状导体511、514和515以及导通孔导体612和615，第2线圈含有螺旋状导体512、513和516以及导通孔导体611、613和614。第1线圈进一步含有与第1外部电极43电连接的引出导体712、连接引出导体712和螺旋状导体515的导通孔导体616。第2线圈进一步含有与第3外部电极45电连接的引出导体711、连接引出导体711和螺旋状导体512的导通孔导体611。构成第1线圈的螺旋状导体511、514和515的连接方式是除了螺旋状导体511的外周侧端部被引出至绝缘层312的外周端缘而与第2外部电极44电连接以外，与图2所示的例子同样。同样地，构成第2线圈的螺旋状导体512、513和516的连接方式也是除了螺旋状导体516的外周侧端部被引出至绝缘层317的外周端缘而与第4外部电极46电连接以外，与图2所示的例子同样。
图2所示的构成例中，构成第1线圈的第1螺旋状导体对应于螺旋状导体504，第2螺旋状导体对应于螺旋状导体505，第3螺旋状导体对应于螺旋状导体501。此外，构成第2线圈的第4螺旋状导体对应于螺旋状导体503，第5螺旋状导体对应于螺旋状导体502，第6螺旋状导体对应于螺旋状导体506。同样地，在图3所示的构成例中，构成第1线圈的第1螺旋状导体对应于螺旋状导体514，第2螺旋状导体对应于螺旋状导体515，第3螺旋状导体对应于螺旋状导体511。此外，构成第2线圈的第4螺旋状导体对应于螺旋状导体513，第5螺旋状导体对应于螺旋状导体512，第6螺旋状导体对应于螺旋状导体516。以下，以图2所示的构成为例，对螺旋状导体间的距离进行说明，以下的说明对图3所示的构成例也同样成立。
将与第1实施方式所涉及的共模扼流线圈的层叠方向平行的截面示意性地示于图4。如图4所示，在层叠体31的层叠方向，第1螺旋状导体504与第2螺旋状导体505和第4螺旋状导体503邻接，且第4螺旋状导体503与第1螺旋状导体504和第5螺旋状导体502邻接。
在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间(在图4中以符号A表示)的距离小于其它的距离。通过使第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间的距离小于其它的距离，可以增大共模阻抗，可以使截止频率更加高频。应予说明，在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，将第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间以外的部分的距离也简称为“其它的距离”。这里，在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间以外的部分的距离全部不同时，“第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离小于其它的距离”是指第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离小于“其它的距离”中最小的距离。
邻接的螺旋状导体间的距离可以通过以下说明的方法测定。首先，使共模扼流线圈30的试样垂直地竖立，将试样的周围用树脂固定。此时，使LT面(例如侧面47或48)露出。使用研磨机，将试样在W方向研磨至宽度W的约1/2的深度，使与LT面平行的截面(LT截面)露出。其后，为了除去因研磨所致的线圈导体的下垂，利用离子磨削机(株式会社HitachiHigh-Technologies公司制离子磨削装置IM4000)对研磨表面进行加工。将如此得到的试样的研磨面使用数码显微镜(株式会社Keyence公司制VHX－6000)进行拍摄。在拍摄的照片中，如图5所示，在将层叠体31的长度L约分成二等分的位置划出垂直线P，划出连接作为测定对象的邻接的2个螺旋状导体中的一者(螺旋状导体A)的下端的L方向的水平线C和连接邻接的2个螺旋状导体中的另一者(螺旋状导体B)的上端的水平线D。沿着垂直线P测定水平线C与水平线D之间的距离，将该距离作为邻接的螺旋状导体A与螺旋状导体B之间的距离。应予说明，图5中，螺旋状导体的截面为大致椭圆形状，但螺旋状导体的截面形状不限于图5所示的形状。
以往的共模扼流线圈中，如以下说明的那样，若增大共模阻抗，则存在截止频率变为低频的趋势，难以兼顾增大共模阻抗和提高截止频率。作为增大共模阻抗的方法，可考虑减小螺旋状导体间的距离。但是，若减小螺旋状导体间的距离，则存在一次线圈与二次线圈之间的杂散电容变大，无法使截止频率高频化这样的问题。
本实施方式所涉及的共模扼流线圈中，一次线圈与二次线圈(第1线圈和第2线圈)的结合在第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间变得最强。通过减小该一次线圈与二次线圈的结合最强的区域中的螺旋状导体间距离，一次线圈与二次线圈的结合变得更强，可以使截止频率高频化。另一方面，通过使一次线圈与二次线圈的结合较弱的其它螺旋状导体间距离设为较大，从而可以在抑制线圈的结合的下降的同时降低一次线圈与二次线圈之间的杂散电容，可以使截止频率高频化。本实施方式所涉及的共模扼流线圈能够以这种方式兼顾增大共模阻抗和提高截止频率。
第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间的距离优选比其它的距离小2μm以上。通过以这种方式设定螺旋状导体间距离，可以使截止频率更加高频化。
优选方式中，第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间的距离为2μm～30μm，其它的距离为4μm～32μm。通过以这种方式设定螺旋状导体间距离，可以确保连接螺旋状导体彼此的导通孔导体的良好的填充率，可以降低因构成导通孔导体的导体材料(Ag等)扩散至玻璃陶瓷层所致的短路风险。
将第1实施方式所涉及的共模扼流线圈的一个变形例的与层叠方向平行的截面示意性地示于图6。如图6所示，优选在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在层叠方向位于两端的螺旋状导体501和506中的至少一者的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体501和/或506的螺旋状导体502和/或505之间的距离大于其它的距离。应予说明，图6所示的构成中，螺旋状导体501与螺旋状导体502的距离(以符号B表示)以及螺旋状导体505与螺旋状导体506的距离(以符号B表示)这两者大于其它的距离。在层叠方向位于两端的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体之间的区域是一次线圈与二次线圈的结合最弱的区域。因此，通过增大该区域中的螺旋状导体间距离，可以在抑制线圈间的结合的减少的同时降低一次线圈与二次线圈之间的杂散电容且使截止频率进一步高频化。
在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在层叠方向位于两端的螺旋状导体501和506中的至少一者的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体501和/或506的螺旋状导体502和/或505的距离优选比其它的距离大2μm以上。通过以这种方式设定螺旋状导体间距离，可以进一步抑制线圈的结合的减少，可以进一步降低一次线圈和二次线圈的杂散电容，且可以使截止频率进一步高频化。
优选方式中，在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，第1螺旋状导体504与第4螺旋状导体503之间的距离为2μm～28μm，在层叠方向位于两端的螺旋状导体501和506中的至少一者的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体501和/或506的螺旋状导体502和/或505的距离为6μm～32μm，其它的距离为4μm～30μm。通过以这种方式设定螺旋状导体间距离，可以确保连接螺旋状导体彼此的导通孔导体的良好的填充率，可以降低因构成导通孔导体的导体材料(Ag等)扩散至玻璃陶瓷层所致的短路风险。
接着，以下对共模扼流线圈的制造方法进行说明，但本实施方式所涉及的共模扼流线圈的制造方法不限定于以下方法。
(玻璃陶瓷片材的制作)
准备规定的组成的硼硅酸玻璃粉末，添加规定量石英(SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、氧化铝(Al2O3)等作为填料，将有机粘合剂、有机溶剂、增塑剂和PSZ(部分稳定化氧化锆)球一起放入球磨机进行混合粉碎。将所得的浆料通过刮刀法等来片材加工为片状，冲裁成矩形状而得到玻璃陶瓷片材。
(铁氧体片材的制作)
称量Fe2O3、ZnO、CuO、NiO等铁氧体原材料以便成为规定的组成，将这些称量物与纯水和PSZ球一起放入球磨机，以湿式进行混合粉碎，使其蒸发干燥后，在700℃～800℃的温度下进行规定时间的焙烧，制作焙烧粉末。
接下来，将该焙烧粉末与有机粘合剂、有机溶剂和PSZ球一起再次放入球磨机进行混合粉碎。将所得的浆料通过刮刀法等来片材加工为片状，冲裁成矩形状而得到铁氧体片材。
(共模扼流线圈的制作)
对玻璃陶瓷片材的规定位置进行激光照射而形成导通孔，在导通孔中填充导电性糊料(Ag糊料等)。接下来，将导电性糊料通过丝网印刷形成螺旋状导体和引出导体。导电性糊料可以含有Al2O3等金属氧化物。Al2O3等金属氧化物的含量优选相对于Ag等金属和金属氧化物的合计重量为0.02wt％～0.2wt％左右。应予说明，螺旋状导体和引出导体的形成方法不限于丝网印刷，可以通过镀覆等形成。
按照图2所示的顺序重叠玻璃陶瓷片材(即绝缘层)，在其上下重叠规定片数的铁氧体片材，根据情况在其上下进一步重叠规定片数的玻璃陶瓷片材后，将其进行加热压接，用切割机等切断而单片化，从而制作层叠成型体。压接可以通过等静压处理等工法进行。接下来，将该层叠成型体以煅烧炉在大气气氛下加热至350℃～500℃而进行脱粘合剂处理，其后，在850℃～920℃的温度下进行煅烧，得到层叠体。对该层叠体进行滚筒加工后，在规定位置涂布含有Ag粉末和规定量的玻璃粉末的外部电极用导电性糊料，以900℃左右的温度进行烧结，从而形成基底电极。在基底电极上实施Ni、Cu、Sn等的镀覆处理。作为镀覆处理的一个例子，可以在基底电极上通过镀覆依次形成Ni层和Sn层。如此，可得到共模扼流线圈。
[第2实施方式]
接着，以下对本发明的第2实施方式所涉及的共模扼流线圈进行说明。将第2实施方式所涉及的共模扼流线圈中的层叠体的内部结构的一个例子示意性地示于图7。与第1实施方式所涉及的共模扼流线圈相比，第2实施方式所涉及的共模扼流线圈在第1线圈在进一步含有第7螺旋状导体，第2线圈进一步含有第8螺旋状导体的方面不同。以下，对该不同的构成进行说明。对于其它方面，第2实施方式所涉及的共模扼流线圈具有与第1实施方式同样的构成，因此省略其说明。与第1实施方式的共模扼流线圈同样地第2实施方式所涉及的共模扼流线圈的共模阻抗大，且具有高的截止频率。
图7所示的构成中，玻璃陶瓷层具备具有通过含有8个绝缘层321～328的、层叠的多个绝缘层而实现的层叠结构。应予说明，绝缘层可以由1片绝缘体片材构成，或者，也可以将多个绝缘体片材层叠而制成1层绝缘层。绝缘层321～328从下以该顺序层叠。在绝缘层322～327上分别形成有螺旋状导体521～528。螺旋状导体521～528分别具有位于绝缘层321～328的比较中央附近的内周侧端部和位于比较外周附近的外周侧端部。应予说明，螺旋状导体521～528实际上沿着邻接的绝缘层321～328之间的界面各自延伸形成，但是，以下，作为分别位于绝缘层321～328上的导体进行说明。
在层叠体的内部，更加特定地说，在玻璃陶瓷层的内部设置有第1线圈和第2线圈。第1线圈含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第1螺旋状导体、第2螺旋状导体、第3螺旋状导体和第7螺旋状导体。第2线圈含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第4螺旋状导体、第5螺旋状导体、第6螺旋状导体和第8螺旋状导体。图7所示的构成中，第1线圈含有螺旋状导体521、523、524和527以及导通孔导体621、623和624，第2线圈含有螺旋状导体522、525、526和528以及导通孔导体622、625和626。第1线圈的螺旋状导体521的外周侧端部被引出至绝缘层321的外周端缘而与第1外部电极电连接，螺旋状导体527的外周侧端部被引出至绝缘层327的外周端缘而与第2外部电极电连接。第2线圈的螺旋状导体522的外周侧端部被引出至绝缘层322的外周端缘而与第4外部电极电连接，螺旋状导体528的外周侧端部被引出至绝缘层328的外周端缘而与第3外部电极电连接。
将第2实施方式所涉及的共模扼流线圈的与层叠方向平行的截面示意性地示于图8。如图8所示，在层叠体31的层叠方向，第1螺旋状导体524与第2螺旋状导体523和第4螺旋状导体525邻接，且第4螺旋状导体525与第1螺旋状导体524和第5螺旋状导体526邻接。
在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，第1螺旋状导体524与第4螺旋状导体525之间(在图8中以符号A表示)的距离小于其它的距离。通过使第1螺旋状导体524与第4螺旋状导体525之间的距离小于其它的距离，可以增大共模阻抗，可以使截止频率更加高频化。应予说明，在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，将第1螺旋状导体524与第4螺旋状导体525之间以外的部分的距离也简称为“其它的距离”。
图8所示的构成中，在层叠体31的层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在层叠方向位于两端的螺旋状导体521和528中的至少一者的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体521和/或528的螺旋状导体522和/或527之间(以符号B表示)的距离优选大于其它的距离。通过以这种方式设定螺旋状导体间距离，可以在抑制线圈间的结合的减少的同时降低一次线圈与二次线圈之间的杂散电容，且能使截止频率进一步高频化。
以上，以第1线圈和第2线圈分别含有3层或4层的螺旋状导体的构成为例对本公开所涉及的共模扼流线圈进行了说明，但本发明不限定于上述构成。第1线圈和第2线圈也可以分别含有5层以上的螺旋状导体，在这种情况下也能得到共模阻抗大且具有高的截止频率的共模扼流线圈。
实施例1
按照以下说明的顺序制作例子1～10的共模扼流线圈。
(玻璃陶瓷片材的制作)
作为硼硅酸玻璃粉末，准备由SiO2为78wt％、B2O3为20wt％、K2O为2wt％的组成构成的平均粒径为1.0μm的玻璃粉末。作为填料，准备平均粒径为0.5μm～1.5μm的石英粉末和氧化铝粉末。称量并混合各原料使其成为玻璃粉末为85wt％、石英粉末为12wt％、氧化铝粉末为3wt％的组成，将聚乙烯醇缩丁醛系树脂等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂以及增塑剂与PSZ球一起放入球磨机充分混合粉碎，制作玻璃陶瓷浆料。通过刮刀法将浆料加工成型为片状，制作玻璃陶瓷片材。
(铁氧体片材的制作)
称量各原料以使铁氧体组成为Fe2O3为48mol％、ZnO为26mol％、CuO为8mol％、剩余部分为NiO。将该称量物与纯水和PSZ球等圆石一起放入球磨机，以湿式充分进行混合粉碎，使其蒸发干燥后，以700℃的温度进行规定时间焙烧，制作焙烧粉末。将该焙烧粉末和聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂与PSZ球一起再次投入球磨机，充分地进行混合粉碎而制作铁氧体浆料。通过刮刀法将浆料加工成型为片状，制作铁氧体片材。
(共模扼流线圈的制作)
对玻璃陶瓷片材的规定位置进行激光照射，形成导通孔，在导通孔中填充导电性糊料(Ag糊料)。接下来通过丝网印刷形成螺旋状导体。作为导电性糊料，使用相对于Al2O3粉末和Ag粉末的合计重量含有0.1wt％的Al2O3粉末的糊料。以如图7所示的顺序重叠玻璃陶瓷片材，在其上下重叠规定片数的铁氧体片材，进而在其上下重叠规定片数的玻璃陶瓷片材，将其进行加热压接后，用切割机等切断而单片化，制作层叠成型体。应予说明，玻璃陶瓷片材的厚度设定为使螺旋状导体间的距离为表1所示的值。表1和后述的表2中，“中央的螺旋状导体间距离”是指第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离，是图8中以符号A表示的部分的距离。
接着，将该层叠成型体在煅烧炉中在大气气氛下加热至350℃～500℃而进行脱粘合剂处理，其后，在900℃的温度下进行煅烧而得到层叠体。
对所得的层叠体进行圆筒处理后，将含有Ag粉末和规定量的玻璃粉末的外部电极用导电性糊料涂布于规定位置，以800℃左右的温度进行烧结，从而形成基底电极。在基底电极上通过镀覆依次形成Ni层、Sn层，从而制作例1～10的共模扼流线圈。共模扼流线圈的尺寸是长度L为0.65mm、宽度W为0.50mm、厚度T为0.30mm。
对所得的共模扼流线圈使用Agilent Technologies株式会社制的阻抗分析仪“E4991A”，测定温度20±3℃、频率100MHz的共模阻抗。此外，使用Agilent Technologies株式会社制的网络分析仪“E5071B”测定温度20±3℃下的截止频率。将其结果示于表1和图9。应予说明，表1中标记有＊的数字为比较例。
表1
实施例2
除了将螺旋状导体间距离设定为表2所示的值以外，按照与实施例1同样的步骤制作例11～18的共模扼流线圈，测定共模阻抗和截止频率。将其结果示于表2和图9。应予说明，表2中，“两端的螺旋状导体间距离”是指在层叠方向位于两端的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离，是图8中以符号B表示部分的距离。
表2
如表1、表2和图9所示，在螺旋状导体间距离全部相同的例7～10中，通过减小螺旋状导体间距离，共模阻抗变大，但截止频率下降。与此相对，仅减小了第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离的例1～6的共模阻抗中，由于第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离变小，因此共模阻抗变大，且截止频率高频化。该趋势与作为比较例的例7～10的趋势完全不同，在以往的共模扼流线圈中没有看到过。而且，根据例11～18的测定结果可知，通过使在层叠方向位于两端的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离大于其它的距离，可以在抑制线圈间的结合的减少的同时降低一次线圈与二次线圈之间的杂散电容，且能使截止频率高频化。
本发明包含以下方式，但不限于这些方式。
(方式1)
一种共模扼流线圈，含有：将多个绝缘层层叠而成的层叠体，设置于层叠体的内部的第1线圈和第2线圈，以及，设置于层叠体的外表面的第1外部电极、第2外部电极、第3外部电极和第4外部电极，其中，第1外部电极和第2外部电极分别与第1线圈的一端和另一端电连接，第3外部电极和第4外部电极分别与第2线圈的一端和另一端电连接，第1线圈至少含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第1螺旋状导体、第2螺旋状导体和第3螺旋状导体，第2线圈至少含有在层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第4螺旋状导体、第5螺旋状导体和第6螺旋状导体，在层叠方向，第1螺旋状导体与第2螺旋状导体和第4螺旋状导体邻接，且第4螺旋状导体与第1螺旋状导体和第5螺旋状导体邻接，在层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离小于其它的距离。
(方式2)
根据方式1所述的共模扼流线圈，其中，第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离比其它的距离小2μm以上。
(方式3)
根据方式1或2所述的共模扼流线圈，其中，第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离为2μm～30μm，其它的距离为4μm～32μm。
(方式4)
根据方式1～3中任一项所述的共模扼流线圈，其中，第1线圈进一步含有第7螺旋状导体，第2线圈进一步含有第8螺旋状导体。
(方式5)
根据方式1～4中任一项所述的共模扼流线圈，其中，在层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在层叠方向位于两端的螺旋状导体的至少一方的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离大于其它的距离。
(方式6)
根据方式5所述的共模扼流线圈，其中，在层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在层叠方向位于两端的螺旋状导体的至少一方的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离比其它的距离大2μm以上。
(方式7)
根据方式5或6所述的共模扼流线圈，其中，
在层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，
第1螺旋状导体与第4螺旋状导体之间的距离为2μm～28μm，
在层叠方向位于两端的螺旋状导体中的至少一者的螺旋状导体与邻接于螺旋状导体的螺旋状导体的距离为6μm～32μm，
其它的距离为4μm～30μm。
产业上的可利用性
本发明的共模扼流线圈由于共模阻抗大，且具有优异的高频特性，因此可以在高频噪音除去等高频用途中广泛地使用。
Claims (7)
1.一种共模扼流线圈，含有：
将多个绝缘层层叠而成的层叠体、
设置于所述层叠体的内部的第1线圈和第2线圈、以及
设置于所述层叠体的外表面的第1外部电极、第2外部电极、第3外部电极和第4外部电极，
其中，所述第1外部电极和所述第2外部电极分别与所述第1线圈的一端和另一端电连接，
所述第3外部电极和所述第4外部电极分别与所述第2线圈的一端和另一端电连接，
所述第1线圈至少含有在所述层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第1螺旋状导体、第2螺旋状导体和第3螺旋状导体，
所述第2线圈至少含有在所述层叠体的层叠方向介由导通孔导体互相连接的第4螺旋状导体、第5螺旋状导体和第6螺旋状导体，
在所述层叠方向，所述第1螺旋状导体与所述第2螺旋状导体和所述第4螺旋状导体邻接，且所述第4螺旋状导体与所述第1螺旋状导体和所述第5螺旋状导体邻接，
在所述层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，所述第1螺旋状导体与所述第4螺旋状导体之间的距离小于其它的距离。
2.根据权利要求1所述的共模扼流线圈，其中，所述第1螺旋状导体与所述第4螺旋状导体之间的距离比所述其它的距离小2μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的共模扼流线圈，其中，所述第1螺旋状导体与所述第4螺旋状导体之间的距离为2μm～30μm，所述其它的距离为4μm～32μm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的共模扼流线圈，其中，所述第1线圈进一步含有第7螺旋状导体，所述第2线圈进一步含有第8螺旋状导体。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的共模扼流线圈，其中，在所述层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在所述层叠方向位于两端的螺旋状导体中的至少一方的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离大于其它的距离。
6.根据权利要求5所述的共模扼流线圈，其中，在所述层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，在所述层叠方向位于两端的螺旋状导体中的至少一方的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体之间的距离比其它的距离大2μm以上。
7.根据权利要求5或6所述的共模扼流线圈，其中，
在所述层叠方向邻接的螺旋状导体间的距离中，
所述第1螺旋状导体与所述第4螺旋状导体之间的距离为2μm～28μm，
在所述层叠方向位于两端的螺旋状导体中的至少一方的螺旋状导体与邻接于该螺旋状导体的螺旋状导体的距离为6μm～32μm，
其它的距离为4μm～30μm。
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