CN114068130A - 共模扼流圈 - Google Patents
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Abstract
本发明提供层叠型的共模扼流圈,即使在例如25GHz~30GHz这样的较高的频带,甚至在超过30GHz这样的极高的频带中,也能够使差模信号透过,并且抑制共模噪声成分。共模扼流圈(1)具备:层叠体(2),具有多个非导电体层(3a~3e);第一线圈(11)以及第二线圈(12),内置于层叠体(2);第一端子电极(13)以及第二端子电极(14),与第一线圈(11)连接;以及第三端子电极(15)以及第四端子电极(16),与第二线圈(12)连接,其中,当将第一线圈(11)的路径长度设为L1,并将第二线圈(12)的路径长度设为L2时,使L1和L2的合计长度为3.5mm以下,并且使非导电体层(3a~3e)的相对介电常数为11以下。
Description
技术领域
该发明涉及共模扼流圈,特别是涉及具备具有层叠的多个非导电体层的层叠体、和内置于层叠体的第一线圈以及第二线圈的层叠型的共模扼流圈。
背景技术
对于该发明来说感兴趣的技术例如记载于日本特开2006-313946号公报(专利文献1)。专利文献1所记载的技术涉及层叠型的共模扼流圈,该共模扼流圈是超小型的薄膜型的扼流圈,能够进行GHz附近的传输信号的高速传输。更具体而言,在专利文献1记载了当将传输信号(差模信号)的衰减特性为-3dB的频率定义为截止频率时,该截止频率为2.4GHz以上的共模扼流圈。
专利文献1:日本特开2006-313946号公报
由于高速通信技术的发展,需要能够在更高频下,使差模信号透过,并且抑制共模噪声成分的层叠型的共模扼流圈。
发明内容
因此,该发明的目的在于例如提供即使在25GHz~30GHz等较高的频带,甚至在超过30GHz的极高的频带中,也能够使差模信号透过,并且抑制共模噪声成分的层叠型的共模扼流圈。
该发明所涉及的共模扼流圈具备:层叠体,具有被层叠的多个非导电体层,上述非导电体层由非导电体构成;第一线圈以及第二线圈,内置于层叠体;第一端子电极以及第二端子电极,设置于层叠体的外表面,并分别与第一线圈的相互不同的第一端以及第二端电连接;以及第三端子电极以及第四端子电极,设置于层叠体的外表面,并分别与第二线圈的相互不同的第三端以及第四端电连接。
第一线圈具有第一线圈导体,该第一线圈导体沿着非导电体层间的界面配置,第二线圈具有第二线圈导体,该第二线圈导体沿着与配置了第一线圈导体的非导电体层间的界面不同的非导电体层间的界面配置。
为了解决上述的技术课题,在该发明中,第一特征在于当将第一线圈的路径长度设为L1,并将第二线圈的路径长度设为L2时,L1和L2的合计长度为3.5mm以下,并且第二特征在于非导电体层的相对介电常数为11以下。
根据该发明,能够降低第一线圈与第二线圈之间的杂散电容,所以特别是能够抑制作为信号成分的差模成分的例如20GHz~40GHz下的衰减,由此,能够使共模扼流圈的高频特性提高。
附图说明
图1是表示该发明的一实施方式的共模扼流圈1的外观的立体图。
图2是分解表示图1所示的共模扼流圈1的主要部分的俯视图。
图3是图1所示的共模扼流圈1的俯视图,是示意地表示在层叠方向透视内置于层叠体2的第一线圈11以及第二线圈12的图。
图4是表示图1所示的共模扼流圈1中的第一线圈11所具备的第一线圈导体17的俯视图,是用于说明线圈导体的匝数的图。
图5是示意地表示在为了确认该发明的效果而实施的实验例中制成的共模扼流圈的样品中的样品9所涉及的共模扼流圈1的沿着图1的线A-A的剖视图。
图6是表示对在上述实验例中制成的共模扼流圈的样品中的样品8所涉及的共模扼流圈求出的共模成分的透过特性(Scc21透过特性)的图。
图7是表示对上述样品8所涉及的共模扼流圈求出的差模成分的透过特性(Sdd21透过特性)的图。
附图标记说明
1…共模扼流圈,2…层叠体,3、3a、3b、3c、3d、3e…非导电体层,5、6…主面,7、8…侧面,9、10…端面,11…第一线圈,12…第二线圈,13~16…端子电极,17、18…线圈导体,33…空穴。
具体实施方式
参照图1~图4,对该发明的一实施方式的共模扼流圈1进行说明。
如图1所示,共模扼流圈1具备具有被层叠的多个非导电体层的层叠体2。在图2图示有多个非导电体层中代表性的非导电体层3a、3b、3c、3d以及3e。以下,除了如图2所示的非导电体层3a、3b、3c、3d以及3e那样相互进行区分的情况之外,在对非导电体层进行一般的说明的情况下,对非导电体层使用“3”的参照附图标记。非导电体层3例如由包含玻璃以及陶瓷的非导电体构成。
层叠体2是具有向非导电体层3的延伸方向延伸并且相互对置的第一主面5以及第二主面6、连结第一主面5以及第二主面6间并且相互对置的第一侧面7以及第二侧面8、分别连结第一主面5以及第二主面6间和第一侧面7以及第二侧面8间并且相互对置的第一端面9以及第二端面10的长方体形状。长方体形状例如也可以是对棱线部分以及角部分赋予倒圆或者倒角的形状。
如图2以及图3所示,共模扼流圈1具备内置于层叠体2的第一线圈11以及第二线圈12。另外,如图1所示,共模扼流圈1具备设置于层叠体2的外表面的第一端子电极13、第二端子电极14、第三端子电极15以及第四端子电极16。更具体而言,第一端子电极13以及第三端子电极15设置于第一侧面7,第二端子电极14以及第四端子电极16分别具有与第一端子电极13以及第三端子电极15对称的形状,并设置于第二侧面8。
如图2所示,第一端子电极13以及第二端子电极14分别与第一线圈11的相互不同的第一端11a以及第二端11b电连接。第三端子电极15以及第四端子电极16分别与第二线圈12的相互不同的第三端12a以及第四端12b电连接。
在以下的说明中,非导电体层3a、3b、3c、3d以及3e按照图2所示的顺序由下向上层叠。
参照图2,第一线圈11具有沿着非导电体层3b以及3c间的界面配置的第一线圈导体17。第一线圈11具有分别提供第一端11a以及第二端11b的第一引出导体19以及第二引出导体20。第一引出导体19包含在层叠体2的外表面与第一端子电极13连接的第一连接端部23。第二引出导体20包含在层叠体2的外表面与第二端子电极14连接的第二连接端部24。
上述第一连接端部23沿着与配置了第一线圈导体17的非导电体层3b以及3c间的界面不同的非导电体层3a以及3b间的界面配置。另外,第一引出导体19具有与第一线圈导体17连接并且在厚度方向贯通位于第一线圈导体17与第一连接端部23之间的非导电体层3b的第一通孔导体27、和沿着配置了第一连接端部23的非导电体层3a以及3b间的界面配置并且将第一通孔导体27与第一连接端部23连接的第一连结部29。优选第一连结部29具有直线状地延伸的形状。由此,能够减小起因于第一连结部29的电感,能够使高频特性提高。
另一方面,在第二线圈12中,如以下说明的那样,也具备与第一线圈11的情况相同的要素。
第二线圈12具有沿着非导电体层3c以及3d间的界面配置的第二线圈导体18。第二线圈12具有分别提供第三端12a以及第四端12b的第三引出导体21以及第四引出导体22。第三引出导体21包含在层叠体2的外表面与第三端子电极15连接的第三连接端部25。第四引出导体22包含在层叠体2的外表面与第四端子电极16连接的第四连接端部26。
上述第三连接端部25沿着与配置了第二线圈导体18的非导电体层3c以及3d间的界面不同的非导电体层3d以及3e间的界面配置。另外,第三引出导体21具有与第二线圈导体18连接并且在厚度方向贯通位于第二线圈导体18与第三连接端部25之间的非导电体层3d的第二通孔导体28、和沿着配置了第三连接端部25的非导电体层3d以及3e间的界面配置并且将第二通孔导体28与第三连接端部25连接的第二连结部30。第二连结部30与上述的第二连结部29相同,优选具有直线状地延伸的形状。由此,能够减小起因于第二连结部30的电感,能够使高频特性提高。
共模扼流圈1以使层叠体2的第二主面6朝向安装基板侧的状态安装。在实施品中,例如层叠体2中的第一端面9与第二端面10对置的长度方向的尺寸L为0.55mm以上并且0.75mm以下,第一侧面7与第二侧面8对置的宽度方向的尺寸W为0.40mm以上并且0.60mm以下,第一主面5与第二主面6对置的高度方向的尺寸H为0.20mm以上并且0.40mm以下。
根据图2以及图3可知,共模扼流圈1优选第一线圈导体17以及第二线圈导体18各自的匝数小于两匝。
上述的匝数如以下那样定义。第一线圈导体17以及第二线圈导体18分别具有圆弧状地延伸的部分。参照图4,对第一线圈11所具备的第一线圈导体17进行说明。如图4所示,从线圈导体17的始端朝向终端,沿着线圈导体17的外周依次绘制切线T,在该切线T旋转了360度的阶段定义为一匝。在图4所示的线圈导体17中,切线T大约旋转307度,所以能够定义为大约0.85匝。也同样地对第二线圈12所具备的第二线圈导体18定义匝数。
第一线圈导体17以及第二线圈导体18的匝数越少,越能够降低在第一线圈11与第二线圈12之间形成的杂散电容,所以能够使共模扼流圈1的高频特性提高。
如上述那样,与匝数较少相关,共模扼流圈1的第一特征在于当将第一线圈11的路径长度设为L1,并将第二线圈12的路径长度设为L2时,L1和L2的合计长度为3.5mm以下。通过具备该特征,能够降低在第一线圈11与第二线圈12之间形成的杂散电容,所以共模扼流圈1能够在较高的频带,使差模信号透过,并且抑制共模噪声成分,能够使共模扼流圈1的高频特性提高。
在图2中,第一线圈11的路径长度L1是从第一线圈11的第一端11a经由第一引出导体19具备的第一连接端部23、第一连结部29以及第一通孔导体27、第一线圈导体17、以及第二引出导体20所具备的第二连接端部24,并到达第二端11b为止的合计的路径长度,在第一线圈导体17中,沿着宽度方向的大致中央部测定路径长度。
同样地,在图2中,第二线圈12的路径长度L2是从第二线圈12的第三端12a经由第三引出导体21所具备的第三连接端部25、第二连结部30以及第二通孔导体28、第二线圈导体18、以及第四引出导体22所具备的第四连接端部26,并到达第四端12b为止的合计的路径长度,在第二线圈导体18中,沿着宽度方向的大致中央部测定路径长度。
实际上,在层叠方向对层叠体2进行研磨,使第三连接端部25以及第二连结部30露出,并利用测定显微镜测定第三连接端部25以及第二连结部30各自的路径长度。进一步进行研磨,使第二线圈导体18以及第四连接端部26露出,并利用测定显微镜测定第二线圈导体18以及第四连接端部26各自的路径长度。进一步进行研磨,使第一线圈导体17以及第二连接端部24露出,并利用测定显微镜测定第一线圈导体17以及第二连接端部24各自的路径长度。进一步进行研磨,使第一连接端部23以及第一连结部29露出,并利用测定显微镜测定第一连接端部23以及第一连结部29各自的路径长度。
另一方面,准备其它的层叠体2,在与层叠方向正交的方向对该层叠体2进行研磨,使第一通孔导体27以及第二通孔导体28露出,并利用测定显微镜测定第一通孔导体27以及第二通孔导体28各自的层叠方向上的长度。
接下来,将通过以上的测定得到的第三连接端部25、第二连结部30、第二通孔导体28、第二线圈导体18以及第四连接端部26的长度的合计作为第二线圈12的路径长度。同样地,将第一连接端部23、第一连结部29、第一通孔导体27、第一线圈导体17以及第二连接端部24的长度的合计作为第一线圈11的路径长度。
如图3所示,优选在层叠体2的层叠方向俯视第一线圈导体17以及第二线圈导体18时,在第一线圈导体17以及第二线圈导体18,除了相互交叉的部分之外,没有相互重合的部分。这有助于降低在第一线圈11与第二线圈12之间形成的杂散电容,作为结果,能够使共模扼流圈1的高频特性提高。
另外,根据图3可知,在层叠体2的层叠方向俯视第一线圈导体17以及第二线圈导体18时,第一线圈导体17与第二线圈导体18相互交叉的部位为两个部位。这样,通过使交叉的部位为两个部位以下,能够降低在第一线圈导体17与第二线圈导体18之间形成的杂散电容,有助于高频特性的提高。
优选第一线圈导体17与第二线圈导体18之间的距离为6μm以上并且26μm以下。若该距离小于6μm,则有在第一线圈导体17与第二线圈导体18之间形成的杂散电容大至使高频特性降低的程度的担心。另一方面,若该距离超过26μm,则有第一线圈11与第二线圈12的耦合系数降低的担心。
此外,虽然在图2中,图示为非导电体层3a、3b、3c、3d以及3e分别为单层,但也可以至少几个非导电体层由多层构成。因此,例如,上述的第一线圈导体17与第二线圈导体18之间的距离的调整既可以通过变更非导电体层3c的单层的厚度来进行,也可以通过变更构成非导电体层3c的层的数目来进行。
另外,优选第一线圈导体17以及第二线圈导体18各自的线宽度为10μm以上并且24μm以下。若该线宽度小于10μm,则有线圈导体17以及18中的直流电阻较大的担心。另一方面,若该线宽度超过24μm,则有在第一线圈导体17与第二线圈导体18之间形成的杂散电容大至使高频特性降低的程度的担心。
另外,虽然端子电极13~16从第一主面5形成至第二主面6,但优选端子电极13~16各自的第一侧面7或者第二侧面8上的宽度(在图1中,以“W1”示出第一端子电极13的第一侧面7上的宽度。)为0.1mm以上并且0.25mm以下,更优选为0.15mm以上。若该宽度小于0.1mm,则有将共模扼流圈1安装于安装基板时的固定强度不足的担心。另一方面,若该宽度超过0.25mm,则有使共模扼流圈1的高频特性降低的担心。
在图1中,图示形成为端子电极13~16各自的一部分延长至第一主面5的状态。虽然在图1未图示,但端子电极13~16各自的一部分在第二主面6中也同样地延长形成。优选这样的延长部的尺寸E为0.02mm以上并且0.2mm以下,更优选为0.17mm以下。若尺寸E小于0.02mm,则有向安装基板安装时的共模扼流圈1的固定强度降低的担心。另一方面,若尺寸E超过0.2mm,则有使共模扼流圈1的高频特性降低的担心。
共模扼流圈1的第二特征在于非导电体层3的相对介电常数为11以下。由此,能够降低第一线圈11与第二线圈12之间的杂散电容,所以能够使共模扼流圈1的高频特性提高。特别是,若关注作为信号成分的差模成分,则能够抑制该差模成分的例如在20GHz~40GHz下的衰减。
优选非导电体层3的相对介电常数为7.9以下,更优选为6.0以下。由此,能够进一步使共模成分的透过特性(Scc21透过特性)的峰值位置高频化,并且能够进一步降低峰值位置处的透过率,所以能够有效地使高频的共模的噪声成分衰减。
此外,虽然优选非导电体层3的相对介电常数较低,但从实现性的方面来看,其下限为3.0。
如上述那样,优选非导电体层3包含玻璃陶瓷。该情况下,非导电体层3为了进一步降低相对介电常数,而除了玻璃陶瓷,优选还包含非磁性的Zn-Cu铁氧体,或者包含空穴,实现相对介电常数的调整。
图5是示意地表示在后述的实验例中制成的样品9所涉及的共模扼流圈1的剖视图。在图5中,对相当于图1~图3所示的要素的要素标注相同的参照附图标记。在图5中,以散布的状态图示许多的空穴33。
此外,在包含空穴33的情况下,优选非导电体层3中的空穴33的体积比率为30%以下。
接下来,对共模扼流圈1的优选的制造方法进行说明。
为了制成应该成为非导电体层3的生片,如以下那样,分别准备玻璃陶瓷材料、铁氧体材料以及消失材料。
(1)玻璃陶瓷材料
为了得到玻璃陶瓷材料,通过将K2O、B2O3以及SiO2、及根据需要的Al2O3称量为成为规定的比率,放入白金制的坩埚,并在烧制炉升温至1500~1600℃的温度来进行熔融。通过对该熔融物进行快速冷却来得到玻璃材料。
作为上述的玻璃材料,例如使用至少含有K、B以及Si,且将K换算为K2O为0.5~5质量%,将B换算为B2O3为10~25质量%,将Si换算为SiO2为70~85质量%,将Al换算为Al2O3为0~5质量%构成的玻璃材料。
接下来,通过将上述玻璃材料粉碎为D50(体积基准的累积百分率相当于50%的粒径)为1~3μm左右来得到玻璃粉末。
接下来,在上述的玻璃粉末添加D50均为0.5~2.0μm的氧化铝粉末和石英(SiO2)粉末,并与PSZ介质一起放入球磨机,进行湿式混合、粉碎,之后从球磨机排出得到的浆料,接下来通过进行干燥处理,得到玻璃陶瓷材料。
上述玻璃陶瓷材料例如包含60~66质量%的玻璃材料,并包含34~37质量%的石英(SiO2)以及0.5~4质量%的氧化铝作为填料。
(2)铁氧体材料
铁氧体材料是非磁性的材料,为了得到该材料,将Fe2O3、ZnO以及CuO、及根据需要的添加成分称量为成为规定的组成,并进行混合以及粉碎。粉碎后的铁氧体材料进行干燥处理,其后,例如通过以700~800℃的温度进行临时烧制,得到铁氧体材料。
作为上述铁氧体材料,例如能够使用对将Fe换算为Fe2O3包含40~49mol%,将Cu换算为CuO包含4~12mol%,且剩余部分为ZnO的主成分包含微量添加物(包含不可避免的杂质。)的组成的材料。
(3)消失材料
消失材料是在烧制时燃烧并烧掉的材料。作为消失材料,例如能够使用树脂粉末。更具体而言,消失材料能够使用将交联聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等作为材质的材料,但特别优选使用将交联聚甲基丙烯酸甲酯作为材质的材料。另外,消失材料是平均粒子径为1~8μm的范围,优选为2~6μm的范围的球状。
接下来,以规定的比例混合上述的玻璃陶瓷材料和铁氧体材料。或者,以规定的比例混合玻璃陶瓷材料和消失材料。
接下来,将上述混合物与PSZ介质一起放入球磨机,并且,将聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂、以及增塑剂放入球磨机,并进行混合,从而得到玻璃陶瓷浆料。
接下来,通过刮浆法等将上述玻璃陶瓷浆料成形加工为膜厚为20~30μm的片状,并将得到的薄片冲裁为矩形形状,从而得到多个生片。
另一方面,准备用于形成第一线圈11以及第二线圈12的将Ag作为导电成分的导电性膏体。
接下来,通过对规定的生片例如照射激光,而设置用于配置通孔导体27以及28的贯通孔。其后,例如通过丝网印刷对规定的生片赋予导电性膏体,由此,形成在上述贯通孔填充了导电性膏体的状态的通孔导体27以及28,并且以图案化的状态形成线圈导体17以及18及构成引出导体19~22的连接端部23~26以及连结部29以及30。
接下来,将多个生片层叠为得到图2所示的非导电性体层3a~3e的层叠顺序。此时,根据需要进一步在这些生片的层叠的上下层叠不设置贯通孔并且不赋予导电性膏体的适当数目的生片。
接下来,通过对层叠的多个生片进行热压接,得到层叠块。
接下来,利用切割机等切断层叠块,单片化为能够成为各个共模扼流圈1所具备的层叠体2的尺寸的层叠结构物。
接下来,在烧制炉中在860~900℃的温度下将进行了单片化的层叠结构物烧制1~2小时,得到层叠体2。
优选通过将烧制后的层叠体2,或者烧制前的进行了单片化的层叠结构物与介质一起放入旋转桶机,并进行旋转,来对棱线部分以及角部分实施倒圆、倒角。
接下来,在层叠体2中的引出连接端部23~26的部位涂覆包含Ag以及玻璃的导电性膏体,接着,例如以800~820℃的温度烧焊导电性膏体,由此,形成用于端子电极13~16的基底膜。基底膜的厚度例如大约为5μm。接下来,通过电镀在基底膜上例如依次形成Ni膜以及Sn膜。这些Ni膜以及Sn膜的厚度例如分别为大约3μm以及大约3μm。
如以上那样,完成图1所示的共模扼流圈1。
如上述那样,通过具备当将第一线圈11的路径长度设为L1,并将第二线圈12的路径长度设为L2时,L1和L2的合计长度为3.5mm以下这样的第一特征、以及非导电体层3的相对介电常数为11以下这样的第二特征,共模扼流圈1能够在较高的频带,使差模信号透过,并且抑制共模噪声成分。以下对为了确认该情况而实施的实验例进行说明。
[实验例]
为了制成应该成为非导电体层的生片,如以下那样,分别准备玻璃陶瓷材料、铁氧体材料以及消失材料。
(1)玻璃陶瓷材料
准备分别包含2.0质量%、20.0质量%、76.0质量%、以及2.0质量%的K2O、B2O3、SiO2以及Al2O3的玻璃材料粉末。
接下来,通过分别以63.3质量%、34.1质量%、以及2.6重量%的比例称量上述玻璃材料粉末、和作为填料成分的石英以及氧化铝,并将称量物与纯水、分散剂以及PSZ介质一起放入球磨机,进行混合、粉碎,并对其进行干燥,来制成玻璃陶瓷材料粉末。
(2)铁氧体材料
将氧化物原料称量为Fe2O3为49.0mol%,ZnO为43.0mol%,CuO为8.0mol%的比率。
接下来,将上述称量物与纯水、分散剂、PSZ介质一起放入球磨机,进行混合、粉碎。通过对得到的浆料进行干燥,并以温度800℃、两小时的条件对干燥物进行临时烧制,来制成铁氧体材料粉末。
(3)消失材料
作为消失材料,准备交联聚甲基丙烯酸甲酯制的平均粒子径为4μm的球状的树脂球。
接下来,将上述的玻璃陶瓷材料、铁氧体材料以及消失材料称量为成为表1所示的材料A~H的混合比率。
接下来,将这些称量物与有机粘合剂(聚乙烯醇缩丁醛系树脂)、有机溶剂(乙醇以及甲苯)、以及PSZ球一起放入球磨机,充分地进行混合、粉碎。
利用刮浆法将得到的浆料成形加工为成为规定的厚度的片状,并冲裁为规定的大小,制成表1所示的材料A~H的生片。
接下来,为了对材料A~H测定相对介电常数,将上述生片层叠规定张数以使烧制后的厚度为0.5mm左右,并对该层叠物进行热压接,并冲裁为直径10mm的圆板状。
接下来,在900℃的温度下将圆板状的层叠物烧制两小时,在得到的圆板状的烧结体的两面涂覆铟-镓合金形成电极,成为用于相对介电常数测定的样品。
接下来,以频率1MHz、电压1Vrms的条件对上述样品测定静电电容,并根据样品的直径、厚度计算相对介电常数(εr)。结果如表1所示。
【表1】
表1
另一方面,使用上述表1所示的材料A~H的生片,如以下那样,制成共模扼流圈。
通过对包含表1所示的材料A~H的多个生片中的规定的生片的规定位置照射激光,来设置用于配置通孔导体的贯通孔。其后,通过丝网印刷对规定的生片赋予包含Ag的导电性膏体,由此,形成在上述贯通孔填充了导电性膏体的状态的通孔导体,并且以图案化的状态形成包含线圈导体以及引出导体的线圈。
接下来,通过将多个生片层叠为得到规定的层叠顺序,并在温度80℃、压力100MPa的条件下对这些多个生片进行热间等静压处理,来进行热压接,得到层叠块。
接下来,利用切割机切断层叠块,单片化为能够成为各个共模扼流圈所具备的层叠体的尺寸的层叠结构物。
接下来,对进行了单片化的层叠结构物进行旋转桶处理,对棱线部分以及角部分实施倒圆、倒角。
接下来,在烧制炉中以880℃的温度将进行了单片化的层叠结构物烧制两小时,得到烧结的层叠体。
接下来,在层叠体的外表面的规定位置涂覆包含Ag以及玻璃的导电性膏体,接下来,通过以810℃的温度烧焊导电性膏体大约一分钟,形成用于端子电极的基底膜。接下来,通过在基底膜上进行电镀,例如依次形成Ni膜以及Sn膜,成为端子电极。
如以上那样,制成如表2所示那样改变了“使用材料”、“第一线圈/SG1”、“第二线圈/SG2”、“第一线圈路径长度/L1”以及“第二线圈路径长度/L2”的样品1~17所涉及的共模扼流圈。对各样品所涉及的共模扼流圈所具备的层叠体的尺寸来说,长度方向尺寸L为0.65mm,宽度方向尺寸W为0.50mm,高度方向尺寸H为0.30mm。另外,在各样品所涉及的共模扼流圈中,使第一线圈导体以及第二线圈导体各自的线宽度为0.018mm。
在表2中,“使用材料”所示的符号A~H分别相当于表1所示的材料符号A~H。表2的“εr”转记了表1所示的“εr”。另外,若参照图2进行说明,则在表2中,“第一线圈/SG1”是从第一线圈11中的第一线圈导体17分别到层叠体2的侧面7以及8及端面10的距离,“第二线圈/SG2”是从第二线圈12中的第二线圈导体18分别到侧面7以及8及端面9以及10的距离。
在表2示出了基于“第一线圈路径长度/L1”以及“第二线圈路径长度/L2”计算出的“线圈路径长度的合计/L1+L2”。
在表2所示的样品1~13、15~17中,使SG1与SG2相互不同,但在这些样品1~13、15~17中,即使是SG1与SG2之差的绝对值最小的样品11、12、13、15,SG1与SG2之差的绝对值也为0.020mm。另一方面,如上述那样,第一线圈导体17以及第二线圈导体18各自的线宽度为0.018mm。因此,在使SG1与SG2相互不同的样品1~13、15~17中,如图3所示,在第一线圈导体17与第二线圈导体18之间,除了相互交叉的部分之外,没有相互重合的部分。
【表2】
对样品1~17所涉及的共模扼流圈求出共模成分的透过特性(Scc21透过特性)以及差模成分的透过特性(Sdd21透过特性)。
在图6以及图7,代表性地分别示出对样品8所涉及的共模扼流圈求出的Scc21透过特性以及Sdd21透过特性。
根据图6以及图7所示的特性图,对样品8求出关于Scc21透过特性的峰值位置以及峰值位置处的透过率(最小值)、及关于Sdd21透过特性的20GHz、30GHz以及40GHz的各频率下的透过率。另外,通过相同的要领,也对样品1~7以及9~17求出关于Scc21透过特性的峰值位置以及峰值位置处的透过率(最小值)、及关于Sdd21透过特性的20GHz、30GHz以及40GHz的各频率下的透过率。这些结果如表2所示。
如上述那样,在图5示意地示出样品9所涉及的共模扼流圈1的剖面。在共模扼流圈1的层叠体2的内部散布有许多的空穴33。空穴33来自于表1所示的材料H中以体积比率30%包含的消失材料,是作为在上述的层叠物的烧制工序中消失材料燃烧并烧掉的结果而被留下的空穴。
参照表2,根据线圈路径长度的合计L1+L2为3.5mm以下,并且非导电体层的相对介电常数εr为11以下的样品1、3~12以及15~17,在Sdd21透过特性中,能够使20GHz下的透过率高至-1.31dB以上,使30GHz下的透过率高至-2.36dB以上,并使40GHz下的透过率高至-3.09dB以上,能够抑制作为信号成分的差模成分的衰减。
与此相对,在不满足线圈路径长度的合计L1+L2为3.5mm以下,并且非导电体层的相对介电常数εr为11以下这样的条件的样品2、13以及14中,在Sdd21透过特性中,20GHz下的透过率为-1.66dB以下,30GHz下的透过率为-2.46dB以下,40GHz下的透过率为-4.14dB以下,作为信号成分的差模成分的衰减较大。
另外,根据线圈路径长度的合计L1+L2为3.5mm以下,并且非导电体层的相对介电常数εr为11以下的上述样品1、3~12以及15~17,Scc21透过特性的峰值位置为18.7GHz以上,能够使峰值位置处的透过率为-20.8dB以下,能够使高频的共模的噪声成分有效地衰减。
特别是,根据线圈路径长度的合计L1+L2为3.5mm以下,并且非导电体层的相对介电常数εr为7.9以下的样品1、6~12以及15~17,能够进一步使Scc21透过特性的峰值位置为22.0GHz以上的高频侧,另外,能够进一步使峰值位置处的透过率降低为-22.3dB以下,能够使高频的共模的噪声成分更有效地衰减。
并且,根据线圈路径长度的合计L1+L2为3.5mm以下,并且非导电体层的相对介电常数εr为6.0以下的样品1、7~12以及15~17,能够进一步使Scc21透过特性的峰值位置为24.5GHz这样的高频侧,另外,能够进一步使峰值位置处的透过率降低为-24.2dB以下。
以上,与图示的实施方式相关联地对该发明进行了说明,但能够在该发明的范围内实现其它各种变形例。
例如,也可以将第一线圈以及第二线圈的至少一方所具备的一个线圈导体分割为两个部分,分割后的第一部分以及第二部分分别沿着非导电体层间的相互不同的第一界面以及第二界面配置,并通过通孔导体连接第一部分与第二部分。该情况下,作为线圈的路径长度的一部分的线圈导体的路径长度为将线圈导体的第一部分、通孔导体以及线圈导体的第二部分加在一起的状态下的路径长度即可。
Claims (8)
1.一种共模扼流圈,具备:
层叠体,具有被层叠的多个非导电体层,上述非导电体层由非导电体构成;
第一线圈以及第二线圈,内置于上述层叠体;
第一端子电极以及第二端子电极,设置于上述层叠体的外表面,并分别与上述第一线圈的相互不同的第一端以及第二端电连接;以及
第三端子电极以及第四端子电极,设置于上述层叠体的外表面,并分别与上述第二线圈的相互不同的第三端以及第四端电连接,
上述第一线圈具有第一线圈导体,该第一线圈导体沿着上述非导电体层间的界面配置,
上述第二线圈具有第二线圈导体,该第二线圈导体沿着与配置了上述第一线圈导体的上述非导电体层间的界面不同的上述非导电体层间的界面配置,
当将上述第一线圈的路径长度设为L1,并将上述第二线圈的路径长度设为L2时,上述L1和上述L2的合计长度为3.5mm以下,
上述非导电体层的相对介电常数为11以下。
2.根据权利要求1所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层的相对介电常数为7.9以下。
3.根据权利要求2所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层的相对介电常数为6.0以下。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层的相对介电常数为3.0以上。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层包含玻璃陶瓷。
6.根据权利要求5所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层包含非磁性的Zn-Cu铁氧体。
7.根据权利要求5所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层包含空穴。
8.根据权利要求7所述的共模扼流圈,其中,
上述非导电体层中的上述空穴的体积比率为30%以下。
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