JP2013042040A - Manufacturing method of common mode choke coil and common mode choke coil - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a common mode choke coil which inhibits silver from being diffused over glass ceramic while using the silver as material of a conductor coil and the glass ceramic as material of a non-magnetic layer, and therefore can manufacture a highly reliable common mode choke coil.SOLUTION: A manufacturing method of a common mode choke coil (10) laminating a non-magnetic layer (3) and a second magnetic layer (5) on a first magnetic layer (1), and including two conductor coils (2, 4) opposed to each other in the non-magnetic layer (3) comprises the steps of: forming the conductor coils (2, 4) by a conductor including silver; and burning glass ceramic with the conductor including silver in the atmosphere where an oxygen concentration is 0.1 vol.% or less so that the non-magnetic layer (3) is at least partly formed.

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルの製造方法に関し、より詳細には、第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、この非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含むコモンモードチョークコイルの製造方法に関する。また、本発明は、かかる製造方法によって得られるコモンモードチョークコイルにも関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a common mode choke coil. More specifically, a nonmagnetic layer and a second magnetic layer are stacked on a first magnetic layer, and two opposing conductor coils are included in the nonmagnetic layer. The present invention relates to a method for manufacturing a common mode choke coil. The present invention also relates to a common mode choke coil obtained by such a manufacturing method.

コモンモードチョークコイルは、コモンモードノイズフィルタとも呼ばれ、各種電子機器の使用に際して発生し得るコモンモードノイズを低減し、好ましくは除去するために使用される。特に、差動伝送方式による高速データ通信においてコモンモードノイズが問題となり、コモンモードチョークコイルはかかる用途に多く利用されている。   The common mode choke coil is also referred to as a common mode noise filter, and is used for reducing, preferably removing, common mode noise that may be generated when using various electronic devices. In particular, common mode noise is a problem in high-speed data communication using a differential transmission method, and common mode choke coils are widely used for such applications.

従来、コモンモードチョークコイルとして、第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、この非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含む構成が知られている。非磁性層の材料には、電気絶縁性および加工性などの観点から、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂が使用されている(特許文献1を参照のこと)。また、非磁性層の材料には、ガラスセラミックスも使用されており、これにより、非磁性層の耐湿性および非磁性層を含む積層体と外部端面電極との接続強度を向上させることができる(特許文献2を参照のこと)。   Conventionally, as a common mode choke coil, a configuration in which a nonmagnetic layer and a second magnetic layer are stacked on a first magnetic layer, and two opposing conductor coils are included in the nonmagnetic layer is known. As a material for the nonmagnetic layer, a resin such as a polyimide resin or an epoxy resin is used from the viewpoints of electrical insulation and workability (see Patent Document 1). Further, glass ceramics are also used as the material for the nonmagnetic layer, thereby improving the moisture resistance of the nonmagnetic layer and the connection strength between the laminate including the nonmagnetic layer and the external end face electrode ( (See Patent Document 2).

特開2004−260017号公報JP 2004-260017 A 特開2006−319009号公報JP 2006-319209 A

非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用する場合、ガラスセラミックスを焼成(焼結)する必要が生じる(例えば特許文献2では、グリーンシート積層体を一体焼成している)。非磁性層には、2つの対向する導体コイルを埋設配置していることから、ガラスセラミックスを焼成すると、導体コイル材料も焼成時の高温に曝されることとなる。本発明者らの知見によれば、導体コイル材料に銀を使用すると、ガラスセラミックスの焼成時に銀の拡散が起こることが認められた。このため、得られる非磁性層中の導体コイル間の絶縁抵抗が低下し、ひいてはコモンモードチョークコイルの信頼性が低下するという問題がある。かかる問題に対処するには、2つの対向する導体コイル間の距離を大きくとることが考えられるが、その場合には、コイル間の磁気的結合性が低下するなどして、コモンモードチョークコイルの性能が低下するという新たな難点を生じることとなる。加えて、銀の拡散により、導体コイルの配線抵抗が上昇し、コモンモードチョークコールを信号ラインに挿入した場合の挿入損失の増大を招くという別の問題もある。   When glass ceramic is used as the material of the nonmagnetic layer, it is necessary to fire (sinter) the glass ceramic (for example, in Patent Document 2, the green sheet laminate is integrally fired). Since two opposing conductor coils are embedded in the nonmagnetic layer, when the glass ceramic is fired, the conductor coil material is also exposed to a high temperature during firing. According to the knowledge of the present inventors, when silver is used for the conductor coil material, it has been recognized that silver diffusion occurs during firing of the glass ceramic. For this reason, there is a problem that the insulation resistance between the conductor coils in the obtained nonmagnetic layer is lowered, and as a result, the reliability of the common mode choke coil is lowered. In order to cope with such a problem, it is conceivable to increase the distance between the two opposing conductor coils. In this case, however, the magnetic coupling between the coils decreases, and so on. This creates a new difficulty that performance is degraded. In addition, there is another problem that the wiring resistance of the conductor coil increases due to the diffusion of silver, and the insertion loss increases when the common mode choke call is inserted into the signal line.

非磁性層の材料に樹脂を使用する場合には、非磁性層を比較的低温で形成することができ、また、非磁性層を挟持する第1磁性層および第2磁性層として既に焼成された焼結フェライト材料を使用することができるので、導体コイル材料が焼成に必要な高温に曝されることがなく、上記のような問題は特に生じなかったものと考えられる。   When a resin is used as the material of the nonmagnetic layer, the nonmagnetic layer can be formed at a relatively low temperature, and has already been fired as the first magnetic layer and the second magnetic layer that sandwich the nonmagnetic layer. Since a sintered ferrite material can be used, the conductor coil material is not exposed to a high temperature necessary for firing, and it is considered that the above-described problems did not occur.

本発明の目的は、導体コイルの材料に銀を使用し、かつ、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、ガラスセラミックスへの銀の拡散を抑制することができ、よって、信頼性の高いコモンモードチョークコイルを製造することができる方法を提供することにある。また、本発明の更なる目的は、かかる製造方法によって得られるコモンモードチョークコイルそのものを提供することにある。   The object of the present invention is to suppress silver diffusion into glass ceramics while using silver as the material of the conductor coil and glass ceramics as the material of the non-magnetic layer, and thus reliability. It is an object to provide a method capable of manufacturing a common mode choke coil having a high height. A further object of the present invention is to provide a common mode choke coil itself obtained by such a manufacturing method.

本発明の1つの要旨によれば、第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、この非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含むコモンモードチョークコイルの製造方法であって、
銀を含む導体により上記導体コイルを形成すること、
銀を含む導体の存在下にて、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、上記非磁性層を少なくとも部分的に形成すること
を含む製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a common mode choke coil in which a nonmagnetic layer and a second magnetic layer are stacked on a first magnetic layer, and the two non-magnetic layers include two opposing conductor coils. There,
Forming the conductor coil with a conductor containing silver;
There is provided a production method including at least partially forming the nonmagnetic layer by firing glass ceramics in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less in the presence of a conductor containing silver.

本発明者らの研究により、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、空気中で焼成する場合よりも、ガラスセラミックスへの銀の拡散が抑制されることが見出された。よって、本発明の上記方法によれば、導体コイルの材料に銀を使用し、かつ、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、銀を含む導体が存在するときに、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成しているので、この焼成時において、ガラスセラミックスへの銀の拡散を抑制することができ、その結果、非磁性層中の導体コイル間の絶縁抵抗の低下および導体コイルの配線抵抗の上昇を効果的に防止できる。これにより、信頼性の高いコモンモードチョークコイルを製造することができる。   According to the study by the present inventors, it was found that by calcination of glass ceramics in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, silver diffusion into the glass ceramics is suppressed as compared with the case of firing in air. It was issued. Therefore, according to the method of the present invention, when silver is used as the material of the conductor coil and glass ceramics is used as the material of the nonmagnetic layer, the glass ceramic is used when a conductor containing silver is present. Since the firing is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, the diffusion of silver into the glass ceramics can be suppressed during the firing, and as a result, the insulation resistance between the conductor coils in the nonmagnetic layer It is possible to effectively prevent the decrease in the resistance and the increase in the wiring resistance of the conductor coil. Thereby, a highly reliable common mode choke coil can be manufactured.

本発明の1つの態様において、本発明の上記方法は、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるフェライト材料を用いて、このフェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、上記第2磁性層を形成することを更に含む。 In one embodiment of the present invention, the above method of the present invention uses a ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less. It further includes forming the second magnetic layer by firing in an atmosphere having a concentration of 0.1% by volume or less.

本発明者らの研究により、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるフェライト材料を用いて、このフェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、高い比抵抗を確保しつつ、フェライト材料を空気中で焼成する場合よりも低温で焼結できることが見出された。第2磁性層を形成するためにフェライト材料を焼成すると、第1磁性層と第2磁性層を成すフェライト材料との間に存在する、導体コイルを成す銀を含む導体および非磁性層を成すガラスセラミックスも、この焼成時の高温に曝されることとなる。しかしながら、本発明の上記態様によれば、第2磁性層を形成するためのフェライト材料の焼成を低温で実現できるので、この焼成時において、ガラスセラミックス中の銀への熱負荷を低減することができて、ガラスセラミックスへの銀の拡散を抑制することができ、その結果、非磁性層中の導体コイル間の絶縁抵抗の低下および導体コイルの配線抵抗の上昇を一層効果的に防止できる。また、本発明の上記態様によれば、第2磁性層の比抵抗および焼結密度を高く維持できるので、得られるコモンモードチョークコイルの絶縁抵抗および信頼性を高めることができる。 According to the study by the present inventors, a ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and containing CuO of 5 mol% or less is used. It was found that by firing in this atmosphere, it was possible to sinter at a lower temperature than when firing the ferrite material in air while ensuring a high specific resistance. When a ferrite material is baked to form a second magnetic layer, a conductor including silver that forms a conductor coil and a glass that forms a nonmagnetic layer exist between the first magnetic layer and the ferrite material that forms the second magnetic layer. Ceramics are also exposed to the high temperature during firing. However, according to the above aspect of the present invention, since the firing of the ferrite material for forming the second magnetic layer can be realized at a low temperature, the heat load on the silver in the glass ceramic can be reduced during the firing. Thus, diffusion of silver into the glass ceramic can be suppressed, and as a result, a decrease in insulation resistance between conductor coils in the nonmagnetic layer and an increase in wiring resistance of the conductor coils can be more effectively prevented. Moreover, according to the said aspect of this invention, since the specific resistance and sintering density of a 2nd magnetic layer can be maintained high, the insulation resistance and reliability of the obtained common mode choke coil can be improved.

本発明の1つの態様において、上記第1磁性層として、焼結フェライト材料を使用してよい。かかる態様において、焼結フェライト材料は、任意のフェライト材料を用いて、任意の適切な条件下にて予め焼成されたものであってよい。   In one embodiment of the present invention, a sintered ferrite material may be used as the first magnetic layer. In such an embodiment, the sintered ferrite material may be pre-fired under any suitable conditions using any ferrite material.

本発明のもう1つの態様において、本発明の上記方法は、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるフェライト材料を用いて、このフェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、上記第1磁性層を形成することを更に含み、
上記非磁性層を形成するための焼成、上記第2磁性層を形成するための焼成、および上記第1磁性層を形成するための焼成を同時に実施するものであってよい。かかる態様によれば、上述の本発明者らの知見から、第2磁性層を形成するためのフェライト材料の焼成および第1磁性層を形成するための焼成をいずれも低温で実現できる。しかも、かかる態様においては、これらの焼成を非磁性層を形成するための焼成と同時に実施しているので、ガラスセラミックス中の銀への熱負荷を最小限にすることができて、ガラスセラミックスへの銀の拡散を一層抑制することができ、その結果、非磁性層中の導体コイル間の絶縁抵抗の低下および導体コイルの配線抵抗の上昇を更に一層効果的に防止できる。また、本発明の上記態様によれば、第2磁性層および第1磁性層の比抵抗および焼結密度を高く維持できるので、得られるコモンモードチョークコイルの絶縁抵抗および信頼性を高めることができる。
In another aspect of the present invention, the above method of the present invention uses a ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less. Further comprising forming the first magnetic layer by firing in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less;
The firing for forming the nonmagnetic layer, the firing for forming the second magnetic layer, and the firing for forming the first magnetic layer may be performed simultaneously. According to this aspect, from the above-mentioned knowledge of the present inventors, both the firing of the ferrite material for forming the second magnetic layer and the firing for forming the first magnetic layer can be realized at a low temperature. Moreover, in such an embodiment, since these firings are performed simultaneously with the firing for forming the nonmagnetic layer, the thermal load on the silver in the glass ceramics can be minimized, and the glass ceramics can be obtained. As a result, a decrease in insulation resistance between conductor coils in the nonmagnetic layer and an increase in wiring resistance of the conductor coils can be more effectively prevented. Further, according to the above aspect of the present invention, since the specific resistance and sintered density of the second magnetic layer and the first magnetic layer can be maintained high, the insulation resistance and reliability of the obtained common mode choke coil can be increased. .

本発明のもう1つの要旨によれば、第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、該非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含むコモンモードチョークコイルであって、
導体コイルが銀を含む導体から成り
非磁性層が、銀を含む導体の存在下にて、酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成された焼結ガラスセラミックスから成る、コモンモードチョークコイルもまた提供される。
According to another aspect of the present invention, a non-magnetic layer and a second magnetic layer are stacked on a first magnetic layer, and the common magnetic choke coil includes two opposing conductor coils in the non-magnetic layer,
A common mode choke coil in which the conductor coil is made of a conductor containing silver and the non-magnetic layer is made of sintered glass ceramic fired in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less in the presence of the conductor containing silver. Also provided.

かかる本発明のコモンモードチョークコイルは、上述した本発明の製造方法によって得ることができる。本発明のコモンモードチョークコイルには、非磁性層中での銀の拡散が低減されているという特徴が認められる。   Such a common mode choke coil of the present invention can be obtained by the manufacturing method of the present invention described above. The common mode choke coil of the present invention is characterized by reduced silver diffusion in the nonmagnetic layer.

本発明の1つの態様において、第2磁性層が、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuO換算含有量が5mol%以下である焼結フェライト材料から成っていてよい。第2磁性層の成分は、コモンモードチョークコイルを破断し、第2磁性層の破断面を波長分散型X線分析法(WDX法)で定量分析することにより確認できる。CuO換算含有量は、第2磁性層中のCuの全てがCuOの形態であると仮定して、CuをCuOに換算した場合のCuO含有量を意味し、具体的には、第2磁性層中のCuを上記WDX法で定量分析することにより調べられる。 In one embodiment of the present invention, the second magnetic layer may be made of a sintered ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO equivalent content of 5 mol% or less. The component of the second magnetic layer can be confirmed by breaking the common mode choke coil and quantitatively analyzing the fracture surface of the second magnetic layer by wavelength dispersion X-ray analysis (WDX method). The CuO equivalent content means the CuO content when Cu is converted to CuO on the assumption that all of the Cu in the second magnetic layer is in the form of CuO, specifically, the second magnetic layer. It is investigated by quantitatively analyzing the Cu in the above by the WDX method.

本発明の1つの態様において、非磁性層中に配置された2つの導体コイルのコイル内部を通って、第1磁性層と第2磁性層とが接続されていてよい。かかる態様によれば、コイル間の磁気的結合性を高めることができ、コモンモードインピーダンスがより高いコモンモードチョークコイルを提供することができる。   In one aspect of the present invention, the first magnetic layer and the second magnetic layer may be connected through the insides of the two conductor coils arranged in the nonmagnetic layer. According to this aspect, it is possible to improve the magnetic coupling between the coils and provide a common mode choke coil having a higher common mode impedance.

本発明によれば、導体コイルの材料に銀を使用し、かつ、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、銀を含む導体が存在するときに、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することによって、空気中で焼成する場合よりも、ガラスセラミックスへの銀の拡散を抑制することができ、その結果、信頼性の高いコモンモードチョークコイルを製造することができる。   According to the present invention, when silver is used as the material of the conductor coil and glass ceramics is used as the material of the non-magnetic layer, the glass ceramics has an oxygen concentration of 0.1 when a conductor containing silver is present. By firing in an atmosphere of less than or equal to volume%, it is possible to suppress the diffusion of silver into the glass ceramics compared to firing in air, and as a result, a highly reliable common mode choke coil can be manufactured. it can.

本発明の1つの実施形態におけるコモンモードチョークコイルを示す図であって、(a)はコモンモードチョークコイルの概略斜視図、(b)は、(a)のX−X’線に沿って見たコモンモードチョークコイルの概略断面図である。It is a figure which shows the common mode choke coil in one embodiment of this invention, Comprising: (a) is a schematic perspective view of a common mode choke coil, (b) is seen along the XX 'line of (a). It is a schematic sectional drawing of a common mode choke coil. 図1の実施形態におけるコモンモードチョークコイルの概略分解斜視図であって、外部電極を省略した図である。FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a common mode choke coil in the embodiment of FIG. 1, with an external electrode omitted. 図1の実施形態の改変例におけるコモンモードチョークコイルを示す図であって、図1(b)に対応する図である。It is a figure which shows the common mode choke coil in the modification of embodiment of FIG. 1, Comprising: It is a figure corresponding to FIG.1 (b). 本発明の実施例1〜2および比較例1におけるコモンモードチョークコイルについて、波長分散型X線分析法(WDX)により、導体コイルおよびその近傍におけるAg元素の面内分布を調べた結果を示す図であって、(a)は比較例1の分析結果を示し、(b)は実施例1の分析結果を示し、(c)は実施例2の分析結果を示す。The figure which shows the result of having investigated the in-plane distribution of Ag element in the conductor coil and its vicinity about the common mode choke coil in Examples 1-2 of this invention, and the comparative example 1 by wavelength dispersion type | mold X-ray analysis (WDX) (A) shows the analysis result of Comparative Example 1, (b) shows the analysis result of Example 1, and (c) shows the analysis result of Example 2.

本発明のコモンモードチョークコイルの製造方法およびこれによって得られるコモンモードチョークコイルについて、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。   A method for manufacturing a common mode choke coil of the present invention and a common mode choke coil obtained thereby will be described in detail below with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1〜2に示すように、本実施形態のコモンモードチョークコイル10は、第1磁性層1ならびにその上に順次積層された非磁性層3および第2磁性層5より構成される積層体7を含んで成る。非磁性層3の内部には、2つの導体コイル2、4が対向するように埋設される。積層体7の周囲には外部電極9a〜9dが設けられ得、導体コイル2の両端は外部電極9a、9cに、導体コイル4の両端は外部電極9b、9dにそれぞれ接続され得る。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 and 2, the common mode choke coil 10 of this embodiment includes a laminated body 7 including a first magnetic layer 1 and a nonmagnetic layer 3 and a second magnetic layer 5 sequentially laminated thereon. Comprising. Two conductor coils 2 and 4 are embedded in the nonmagnetic layer 3 so as to face each other. External electrodes 9a to 9d can be provided around the laminated body 7, both ends of the conductor coil 2 can be connected to the external electrodes 9a and 9c, and both ends of the conductor coil 4 can be connected to the external electrodes 9b and 9d, respectively.

本発明を限定するものではないが、より詳細には、非磁性層3は、ガラスセラミックスの非磁性サブ層3a〜3eから構成され得る(図1(b))。また、導体コイル2は、引出し部2aおよび本体部2bから構成され、引出し部2aおよび本体部2bは、非磁性サブ層3bのビア6aを通じて一体的に形成されている。導体コイル4は、引出し部4aおよび本体部4bから構成され、引出し部4aおよび本体部4bは、非磁性サブ層3dのビア6bを通じて一体的に形成されている。各本体部2bおよび4bは渦巻状の形状を有し(図2)、非磁性サブ層3cを間に挟んで対向配置されており、引出し部2aは、非磁性サブ層3aにより第1磁性層1から離間して配置されており、引出し部4aは、非磁性サブ層3eにより第2磁性層5から離間して配置されている(図1(b))。但し、本実施形態の導体コイル2、4の構成、形状、巻回数および配置等は、図示する例に限定されないことに留意されたい。   More specifically, the nonmagnetic layer 3 can be composed of non-magnetic sublayers 3a to 3e made of glass ceramics (FIG. 1 (b)). The conductor coil 2 is composed of a lead portion 2a and a main body portion 2b, and the lead portion 2a and the main body portion 2b are integrally formed through the via 6a of the nonmagnetic sublayer 3b. The conductor coil 4 is composed of a lead portion 4a and a main body portion 4b, and the lead portion 4a and the main body portion 4b are integrally formed through a via 6b of the nonmagnetic sublayer 3d. Each of the main body portions 2b and 4b has a spiral shape (FIG. 2), and is disposed so as to face the nonmagnetic sublayer 3c therebetween. The lead portion 2a is formed by the nonmagnetic sublayer 3a by the first magnetic layer. The lead portion 4a is spaced apart from the second magnetic layer 5 by the nonmagnetic sublayer 3e (FIG. 1B). However, it should be noted that the configuration, shape, number of turns, arrangement, and the like of the conductor coils 2 and 4 of the present embodiment are not limited to the illustrated example.

本実施形態において、コモンモードチョークコイル10は、以下のようにして製造される。本実施形態の製造方法は、概略的には、第1磁性層1に焼結フェライト材料を使用し、非磁性サブ層3a〜3eを各層毎に焼成により形成して非磁性層3を得た後、その上に第2磁性層5を焼成により形成するものである(非磁性層および第2磁性層の個別焼成)。   In the present embodiment, the common mode choke coil 10 is manufactured as follows. In the manufacturing method of this embodiment, a sintered ferrite material is generally used for the first magnetic layer 1, and the nonmagnetic sublayers 3a to 3e are formed by firing for each layer to obtain the nonmagnetic layer 3. Thereafter, the second magnetic layer 5 is formed thereon by firing (separate firing of the nonmagnetic layer and the second magnetic layer).

(a)第1磁性層の準備
まず、第1磁性層1として、焼結フェライト材料から成る磁性基板を準備する。焼結フェライト材料から成る磁性基板は、所定のインダクタンスを得ることができる限り、任意の適切なフェライト材料を焼結したものであってよい。フェライト材料には、例えば、FeおよびNiOを主成分として含むNi系フェライト材料、Fe、NiOおよびZnOを主成分として含むNi−Zn系フェライト材料、Fe、NiO、ZnOおよびCuOを主成分として含むNi−Zn−Cu系フェライト材料などを使用してよい。かかる磁性基板は、フェライト材料を焼結したものから所望の形状に切り出したものであってよいが、これに限定されない。
(A) Preparation of First Magnetic Layer First, a magnetic substrate made of a sintered ferrite material is prepared as the first magnetic layer 1. The magnetic substrate made of the sintered ferrite material may be obtained by sintering any appropriate ferrite material as long as a predetermined inductance can be obtained. Examples of the ferrite material include a Ni-based ferrite material containing Fe 2 O 3 and NiO as main components, a Ni—Zn-based ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO and ZnO as main components, Fe 2 O 3 , NiO, A Ni—Zn—Cu based ferrite material containing ZnO and CuO as main components may be used. Such a magnetic substrate may be one obtained by cutting a ferrite material into a desired shape, but is not limited thereto.

(b)非磁性サブ層3aの形成
次に、第1磁性層1上にガラスセラミックスを積層し、得られた積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3aを形成する。原料のガラスセラミックスには、感光性または非感光性のガラスセラミックスを使用してよいが、非磁性サブ層3bと同じ(感光性の)ガラスセラミックスを使用することが好ましい。例えば、ガラスセラミックスには、ホウケイ酸ガラス(二酸化ケイ素を主成分として含み、更にホウ酸および必要に応じて他の化合物を含むガラス)、無ホウケイ酸ガラス(二酸化ケイ素を主成分として含み、ホウ酸を含まず、必要に応じて他の化合物を含むガラス)などを使用してよい。第1磁性層1上へのガラスセラミックスの積層は、ガラスセラミックスを任意の適切な他の絶縁性成分と一緒にペースト状にしたもの(以下、単にガラスペーストと言う)を印刷等の方法で第1磁性層1上に塗膜することや、ガラスセラミックスを任意の適切な他の絶縁性成分と一緒にグリーンシート状にしたもの(以下、単にガラスセラミックグリーンシートと言う)を第1磁性層1上に重ね合わせることによって実施できる。非磁性サブ層3aを形成するための焼成(熱処理)は、ガラスセラミックスを焼結できれば特に限定されない。この工程において、積層体には銀を含む導体は未だ存在していないので、積層体を空気中で熱処理することによりガラスセラミックスを焼成してよい。焼成温度は、ガラスの軟化点以上の温度であれば特に限定されないが、例えば820〜870℃とし得る。
(B) Formation of Nonmagnetic Sublayer 3a Next, glass ceramics are laminated on the first magnetic layer 1, the obtained laminate is subjected to heat treatment, and the glass ceramics is baked to form the nonmagnetic sublayer 3a. Form. Although photosensitive or non-photosensitive glass ceramics may be used as the raw glass ceramics, it is preferable to use the same (photosensitive) glass ceramics as the nonmagnetic sublayer 3b. For example, glass ceramics include borosilicate glass (glass containing silicon dioxide as a main component and further containing boric acid and other compounds as required), borosilicate glass (containing silicon dioxide as a main component, boric acid And glass containing other compounds as needed) may be used. The glass ceramics are laminated on the first magnetic layer 1 by a method such as printing a paste of glass ceramics together with any other appropriate insulating component (hereinafter simply referred to as glass paste). The first magnetic layer 1 is formed by applying a coating on the magnetic layer 1 or by forming a glass ceramic together with any other appropriate insulating component into a green sheet (hereinafter simply referred to as a glass ceramic green sheet). This can be done by overlaying on top. The firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic sublayer 3a is not particularly limited as long as the glass ceramic can be sintered. In this step, since no conductor containing silver is present in the laminate, the glass ceramic may be fired by heat-treating the laminate in the air. Although a calcination temperature will not be specifically limited if it is the temperature more than the softening point of glass, For example, it can be set as 820-870 degreeC.

(c)導体コイル2の引出し部2aの形成
次に、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3a上に、銀を含む導体をパターン形成して、引出し部2aを形成する。銀を含む導体は、銀を主成分として含み、場合により他の導電性成分を含むものであってよい。銀を含む導体のパターン形成は、銀(および必要に応じて他の導電性成分、以下も同様)の粉末をガラスなどと一緒にペースト状にしたものを非磁性サブ層3a上に所定のパターンでスクリーン印刷することや、銀をスパッタリング法で非磁性サブ層3a上に成膜し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンにエッチングすることや、銀を所定のパターンに選択メッキすることによって実施できる。選択メッキは、例えばフルアディティブ法(レジストパターン形成、無電解メッキ、およびレジスト剥離による方法)や、セミアディティブ法(無電解メッキによるシード層の成膜、レジストパターン形成、電気メッキ、レジスト剥離、シード層除去による方法)などを利用できる。
(C) Formation of the lead portion 2a of the conductor coil 2 Next, the lead portion 2a is formed by patterning a conductor containing silver on the non-magnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3a. The conductor containing silver may contain silver as a main component and may optionally contain other conductive components. Pattern formation of a conductor containing silver is performed by forming a paste of silver (and other conductive components if necessary) in the form of a paste together with glass or the like on the nonmagnetic sublayer 3a. Screen printing, silver film formation on the nonmagnetic sublayer 3a by sputtering, etching into a predetermined pattern by photolithography, or silver selective plating to a predetermined pattern. Selective plating can be performed by, for example, a full additive method (resist pattern formation, electroless plating, and resist peeling method) or a semi-additive method (seed layer formation by electroless plating, resist pattern formation, electroplating, resist peeling, seeding). A method by layer removal) can be used.

(d)非磁性サブ層3bの形成
その後、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3aおよび引出し部2a上に、上記工程(b)と同様にしてガラスセラミックスを積層する。但し、本工程においては、原料のガラスセラミックスには、感光性のガラスセラミックスを使用し、この層にビア6aをフォトリソグラフィ法により形成して、引出し部2aを部分的に露出させる。そして、得られた積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3bを形成する。非磁性サブ層3bを形成するための焼成(熱処理)は、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してガラスセラミックスを該雰囲気で焼成することにより実施する。この工程において、積層体には銀を含む導体が存在しており、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、銀の拡散を防止することができる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、銀が酸化するとガラスセラミックスへの拡散が促進されると考えられ、低酸素濃度雰囲気で焼成することにより銀の酸化を抑制でき、これにより銀の拡散が抑制されるものと考えられる。焼成雰囲気の酸素濃度は0.1体積%以下であればよいが、ガラスセラミックスの焼結性を確保する観点から0.0001体積%以上であることが好ましい。焼成温度は、ガラスの軟化点以上の温度であれば特に限定されないが、例えば820〜870℃とし得る。
(D) Formation of Nonmagnetic Sublayer 3b Thereafter, a glass ceramic is laminated on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3a and the lead portion 2a in the same manner as in the step (b). However, in this step, photosensitive glass ceramics are used as the raw glass ceramics, and vias 6a are formed in this layer by photolithography to partially expose the drawn portions 2a. Then, the obtained laminate is subjected to heat treatment, and the glass ceramic is fired to form the nonmagnetic sublayer 3b. Firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic sublayer 3b is performed by heat-treating the laminate in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less and firing the glass ceramic in the atmosphere. In this step, a conductor containing silver is present in the laminate, and the diffusion of silver can be prevented by firing the glass ceramic in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less. Although the present invention is not bound by any theory, it is considered that when silver is oxidized, diffusion into glass ceramics is promoted. By firing in a low oxygen concentration atmosphere, the oxidation of silver can be suppressed, thereby preventing the diffusion of silver. It is considered to be suppressed. The oxygen concentration in the firing atmosphere may be 0.1% by volume or less, but is preferably 0.0001% by volume or more from the viewpoint of securing the sinterability of the glass ceramic. Although a calcination temperature will not be specifically limited if it is the temperature more than the softening point of glass, For example, it can be set as 820-870 degreeC.

(e)導体コイル2の本体部2bの形成
次に、ビア6a内部および非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3b上に、銀を含む導体をパターン形成して、本体部2bを渦巻状に形成する。銀を含む導体のパターン形成は、上記工程(c)と同様にして行い得るが、ビア6a内部に銀を含む導体を埋設して本体部2bと引出し部2aを接続するものとし、これらが一体となって導体コイル2を構成するようにする。
(E) Formation of Main Body 2b of Conductor Coil 2 Next, a conductor containing silver is patterned on the inside of the via 6a and the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3b to form the main body 2b in a spiral shape. To form. The pattern formation of the conductor containing silver can be performed in the same manner as in the above step (c), but the conductor containing silver is embedded in the via 6a to connect the main body 2b and the lead-out part 2a, and these are integrated. Thus, the conductor coil 2 is configured.

(f)非磁性サブ層3cの形成
その後、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3bおよび本体部2b上に、上記工程(b)と同様にしてガラスセラミックスを積層し、得られた積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3cを形成する。非磁性サブ層3cを形成するための焼成(熱処理)は、上記工程(d)と同様、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してガラスセラミックスを該雰囲気で焼成することにより実施する。
(F) Formation of Nonmagnetic Sublayer 3c Thereafter, glass ceramics are laminated on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3b and the main body 2b in the same manner as in the above step (b), and the resulting laminate is obtained. The body is subjected to heat treatment, and the glass ceramic is fired to form the nonmagnetic sublayer 3c. In the firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic sub-layer 3c, the laminated body is heat-treated in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, and the glass ceramic is fired in the atmosphere as in the step (d). To implement.

(g)導体コイル4の本体部4bの形成
次に、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3c上に、銀を含む導体をパターン形成して、本体部4bを渦巻状に形成する。銀を含む導体のパターン形成は、上記工程(c)と同様にして行い得る。
(G) Formation of Main Body 4b of Conductor Coil 4 Next, a conductor containing silver is patterned on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3c to form the main body 4b in a spiral shape. The pattern formation of the conductor containing silver can be performed in the same manner as in the above step (c).

(h)非磁性サブ層3dの形成
その後、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3cおよび本体部4b上に、上記工程(b)と同様にしてガラスセラミックスを積層する。但し、本工程においては、原料のガラスセラミックスには、感光性のガラスセラミックスを使用し、この層にビア6bをフォトリソグラフィ法により形成して、本体部4bを部分的に露出させる。そして、得られた積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3dを形成する。非磁性サブ層3dを形成するための焼成(熱処理)は、上記工程(d)と同様、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してガラスセラミックスを該雰囲気で焼成することにより実施する。
(H) Formation of Nonmagnetic Sublayer 3d Thereafter, a glass ceramic is laminated on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3c and the main body 4b in the same manner as in the step (b). However, in this step, photosensitive glass ceramic is used as the raw glass ceramic, and vias 6b are formed in this layer by photolithography to partially expose the main body 4b. Then, the obtained laminate is subjected to heat treatment, and the glass ceramic is fired to form the nonmagnetic sublayer 3d. In the firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic sub-layer 3d, the laminated body is heat-treated in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less and the glass ceramic is fired in the atmosphere as in the step (d). To implement.

(i)導体コイル4の引出し部4aの形成
次に、ビア6b内部および非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3d上に、銀を含む導体をパターン形成して、引出し部4aを形成する。銀を含む導体のパターン形成は、上記工程(c)と同様にして行い得るが、ビア6b内部に銀を含む導体を埋設して本体部4bと引出し部4aを接続するものとし、これらが一体となって導体コイル4を構成するようにする。
(I) Formation of the lead portion 4a of the conductor coil 4 Next, a conductor containing silver is patterned on the inside of the via 6b and on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3d to form the lead portion 4a. . The pattern formation of the conductor containing silver can be performed in the same manner as in the above step (c), but the conductor containing silver is embedded in the via 6b to connect the main body portion 4b and the lead portion 4a. Thus, the conductor coil 4 is configured.

(j)非磁性サブ層3eの形成
その後、非磁性サブ層(焼結ガラスセラミックス層)3dおよび引出し部4a上に、上記工程(b)と同様にしてガラスセラミックスを積層し、得られた積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3eを形成する。非磁性サブ層3eを形成するための焼成(熱処理)は、上記工程(d)と同様、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してガラスセラミックスを該雰囲気で焼成することにより実施する。非磁性サブ層3eの形成により、非磁性サブ層3a〜3eが全部焼結され、これらは全体として非磁性層3(焼結ガラスセラミックス層)を成すものとなる。
(J) Formation of Nonmagnetic Sublayer 3e Thereafter, glass ceramics are laminated on the nonmagnetic sublayer (sintered glass ceramic layer) 3d and the lead portion 4a in the same manner as in the above step (b), and the resulting laminate is obtained. The body is subjected to heat treatment, and the glass ceramic is fired to form the nonmagnetic sublayer 3e. In the firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic sublayer 3e, the glass ceramic is fired in the atmosphere by heat-treating the laminate in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, as in the step (d). To implement. By forming the nonmagnetic sub-layer 3e, the non-magnetic sub-layers 3a to 3e are all sintered, and these constitute the non-magnetic layer 3 (sintered glass ceramic layer) as a whole.

(k)第2磁性層5の形成
以上により得られた積層体の非磁性層3上に、所定のフェライト材料を積層し、得られた積層体を熱処理に付して、このフェライト材料を焼成して第2磁性層5を形成する。このフェライト材料には、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるNi−Zn−Cu系フェライト材料を使用する。非磁性層3上へのフェライト材料の積層は、フェライト材料を任意の適切な他の成分と一緒にペースト状にしたものを印刷等の方法で非磁性層3上に塗膜することや、フェライト材料を任意の適切な他の成分と一緒にグリーンシート状にしたものを非磁性層3上に重ね合わせることによって実施できる。第2磁性層5を形成するための焼成(熱処理)は、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してフェライト材料を該雰囲気で焼成することにより実施する。フェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、フェライト材料を空気中で焼成する場合よりも低温で焼結できる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、低酸素濃度雰囲気で焼成した場合、結晶構造中に酸素欠陥が形成され、結晶中に存在するFe、Ni、Cu、Znの相互拡散が促進され、低温焼結性を高めることができるものと考えられる。この工程において、積層体には銀を含む導体が存在しているが、フェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で低温焼成することにより、銀の拡散を防止することができる。加えて、CuOの含有量が5mol%以下であるNi−Zn−Cu系フェライト材料を使用することにより、酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成しても、第2磁性層5において高い比抵抗を確保することができる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、低酸素濃度雰囲気で焼成した場合、熱処理雰囲気の還元作用によりCuOがCuOに還元されて第2磁性層5の比抵抗が低下する(インピーダンスが低下する)と考えられ、CuOの含有量を小さくすることによりCuOの還元によるCuOの生成を抑制でき、これにより比抵抗の低下が抑制されるものと考えられる。フェライト材料中のCuOの含有量は5mol%以下であればよいが、十分な焼結性を得るためには0.2mol%以上であることが好ましい。かかるフェライト材料は、必要に応じて他の成分、例えばBiなどを、主成分であるFe、ZnO、NiO、CuOの合計100重量部に対して、例えば0.1〜1重量部で更に含んでいてよい。また、焼成雰囲気の酸素濃度は0.1体積%以下であればよいが、第2磁性層の比抵抗を確保するには0.001体積%以上であることが好ましい。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、酸素濃度があまり低すぎると、酸素欠陥が必要以上に生成されて第2磁性層5の比抵抗が低下するおそれがあり、酸素をある程度存在させることにより、酸素欠陥の生成が過剰となるのを回避でき、これにより高い比抵抗を確保できるものと考えられる。
(K) Formation of the second magnetic layer 5 A predetermined ferrite material is laminated on the nonmagnetic layer 3 of the laminated body obtained as described above, and the obtained laminated body is subjected to heat treatment, and the ferrite material is fired. Thus, the second magnetic layer 5 is formed. As this ferrite material, a Ni—Zn—Cu based ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less is used. The ferrite material is laminated on the nonmagnetic layer 3 by coating the ferrite material together with any other suitable components on the nonmagnetic layer 3 by a method such as printing. It can be carried out by superimposing a material in the form of a green sheet together with any appropriate other components on the nonmagnetic layer 3. Firing (heat treatment) for forming the second magnetic layer 5 is performed by heat-treating the laminate in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less and firing the ferrite material in the atmosphere. By firing the ferrite material in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, sintering can be performed at a lower temperature than when the ferrite material is fired in air. The present invention is not bound by any theory, but when fired in a low oxygen concentration atmosphere, oxygen defects are formed in the crystal structure, and interdiffusion of Fe, Ni, Cu, Zn present in the crystal is promoted, and the low temperature It is considered that the sinterability can be improved. In this step, a conductor containing silver is present in the laminate, but diffusion of silver can be prevented by firing the ferrite material at a low temperature in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less. In addition, by using a Ni—Zn—Cu ferrite material having a CuO content of 5 mol% or less, the second magnetic layer 5 is high even when fired in an atmosphere with an oxygen concentration of 0.1 volume% or less. Specific resistance can be secured. The present invention is not bound by any theory, but when fired in a low oxygen concentration atmosphere, CuO is reduced to Cu 2 O by the reducing action of the heat treatment atmosphere, and the specific resistance of the second magnetic layer 5 is reduced (impedance is reduced). It is considered that the formation of Cu 2 O due to the reduction of CuO can be suppressed by reducing the content of CuO, and the decrease in specific resistance is thereby suppressed. The content of CuO in the ferrite material may be 5 mol% or less, but is preferably 0.2 mol% or more in order to obtain sufficient sinterability. Such a ferrite material may contain other components such as Bi 2 O 3 as necessary with respect to a total of 100 parts by weight of the main components Fe 2 O 3 , ZnO, NiO, and CuO, for example, 0.1 to 1. It may further be contained in parts by weight. The oxygen concentration in the firing atmosphere may be 0.1% by volume or less, but is preferably 0.001% by volume or more in order to ensure the specific resistance of the second magnetic layer. Although the present invention is not bound by any theory, if the oxygen concentration is too low, oxygen defects may be generated more than necessary, and the specific resistance of the second magnetic layer 5 may be reduced. Therefore, it is considered that the generation of oxygen defects can be avoided and thereby a high specific resistance can be secured.

これにより、第1磁性層1上に非磁性層3および第2磁性層5が積層され、非磁性層3中に2つの対向する導体コイル2、4を含む積層体7が得られる。この積層体7は、個々に作製したものであってもよいが、複数個をマトリクス状に一度に作製した後に、ダイシング等により個々に分割して(素子分離して)個片化したものであってもよい。   Thereby, the nonmagnetic layer 3 and the second magnetic layer 5 are laminated on the first magnetic layer 1, and a laminate 7 including two opposing conductor coils 2, 4 is obtained in the nonmagnetic layer 3. The laminated body 7 may be manufactured individually. However, after the plurality of the stacked bodies 7 are manufactured in a matrix at once, they are individually divided by dicing or the like (elements are separated) into individual pieces. There may be.

(l)外部電極9a〜9dの形成
積層体7の対向する側部に、外部電極9a〜9dを形成する。外部電極9a〜9dの形成は、例えば、銀の粉末をガラスなどと一緒にペースト状にしたものを所定の領域に塗布し、得られた構造体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で、例えば750〜780℃で熱処理して銀を焼き付けることによって実施し得る。
(L) Formation of External Electrodes 9a to 9d External electrodes 9a to 9d are formed on opposite sides of the multilayer body 7. The external electrodes 9a to 9d are formed, for example, by applying a paste made of silver powder together with glass or the like to a predetermined region, and placing the obtained structure in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less. For example, it can be carried out by baking silver at a temperature of 750 to 780 ° C.

以上のようにして、本実施形態のコモンモードチョークコイル10が製造される。本実施形態によれば、非磁性層3を成すガラスセラミックス中での銀の拡散が抑制され、高信頼性のコモンモードチョークコイルを得ることができる。非磁性層3の導体コイル2、4間の絶縁抵抗を確保でき、かつ、導体コイル2、4の配線抵抗を低くできる。また、第2磁性層5の低温焼結性が良好で、かつ、第2磁性層5の比抵抗を高く維持することができる。   As described above, the common mode choke coil 10 of the present embodiment is manufactured. According to the present embodiment, silver diffusion in the glass ceramic constituting the nonmagnetic layer 3 is suppressed, and a highly reliable common mode choke coil can be obtained. The insulation resistance between the conductor coils 2 and 4 of the nonmagnetic layer 3 can be secured, and the wiring resistance of the conductor coils 2 and 4 can be lowered. Further, the low temperature sinterability of the second magnetic layer 5 is good, and the specific resistance of the second magnetic layer 5 can be kept high.

本実施形態のコモンモードチョークコイル10において、第2磁性層5は、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuO換算含有量が5mol%以下である焼結フェライト材料から成るが、焼結前のNi−Zn−Cu系フェライト材料と組成が異なることもあり得、例えば、CuOは焼成によりその一部がCuOに変化していることが起り得る。 In the common mode choke coil 10 of the present embodiment, the second magnetic layer 5 is made of a sintered ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO equivalent content of 5 mol% or less. The composition may be different from that of the Ni—Zn—Cu-based ferrite material before sintering. For example, CuO may be partially changed to Cu 2 O by firing.

(実施形態2)
本実施形態は、実施形態1にて上述したコモンモードチョークコイル10を別の方法で製造するものであり、以下、実施形態1と同様の部材を同じ符号により説明するものとする。本実施形態の製造方法は、概略的には、基板レス工法により、保持層上に第1磁性層1の材料を積層し、非磁性層3の材料を(導体コイル2、4を形成しながら)積層し、その上に、第2磁性層5の材料を積層した後、得られた積層体を一括焼成して、第1磁性層1、非磁性層3および第2磁性層5を形成するものである(第1磁性層、非磁性層および第2磁性層の共焼成)。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the common mode choke coil 10 described in the first embodiment is manufactured by another method. Hereinafter, the same members as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In the manufacturing method of the present embodiment, the material of the first magnetic layer 1 is laminated on the holding layer and the material of the nonmagnetic layer 3 (while forming the conductor coils 2 and 4) by a substrate-less method. ) After laminating and laminating the material of the second magnetic layer 5 thereon, the obtained laminated body is baked at one time to form the first magnetic layer 1, the nonmagnetic layer 3, and the second magnetic layer 5. (Co-firing of the first magnetic layer, the nonmagnetic layer and the second magnetic layer).

(m)第1磁性層1の材料層の形成
任意の適切な保持層(図示せず)上に、所定のフェライト材料を積層して、第1磁性層1の材料層を形成する。このフェライト材料には、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるNi−Zn−Cu系フェライト材料を使用する。保持層上へのフェライト材料の積層は、フェライト材料を任意の適切な他の成分と一緒にペースト状にしたものを印刷等の方法で保持層上に塗膜し、乾燥させることや、フェライト材料を任意の適切な他の成分と一緒にグリーンシート状にしたものを保持層上に重ね合わせることによって実施できる。
(M) Formation of Material Layer of First Magnetic Layer 1 A predetermined ferrite material is laminated on any appropriate holding layer (not shown) to form a material layer of the first magnetic layer 1. As this ferrite material, a Ni—Zn—Cu based ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less is used. Lamination of the ferrite material on the holding layer can be done by applying a paste of ferrite material together with any other suitable components onto the holding layer using a method such as printing and drying. Can be carried out by laminating a green sheet together with any other suitable component on the holding layer.

(n)非磁性サブ層3a〜3eの材料の積層および導体コイル2、4の形成
この第1磁性層1の材料層(未焼結Ni−Zn−Cu系フェライト材料層)上に、非磁性サブ層3a〜3eを形成するために各工程にて焼成を実施しなかったこと以外は、実施形態1にて上述した工程(b)〜(j)と同様にして、非磁性サブ層3a〜3eの材料層(未焼結ガラスセラミックス材料層)を、導体コイル2、4を形成しながら積層する。これにより、非磁性層3の材料層が、その内部に導体コイル2、4を埋設した状態で形成される。
(N) Stacking of Nonmagnetic Sublayers 3a to 3e and Formation of Conductor Coils 2 and 4 On the material layer (unsintered Ni—Zn—Cu ferrite material layer) of the first magnetic layer 1, nonmagnetic The nonmagnetic sublayers 3a to 3j are the same as the steps (b) to (j) described in the first embodiment except that the firing is not performed in each step to form the sublayers 3a to 3e. The material layer 3e (unsintered glass ceramic material layer) is laminated while forming the conductor coils 2 and 4. Thereby, the material layer of the nonmagnetic layer 3 is formed with the conductor coils 2 and 4 embedded therein.

(o)第2磁性層5の材料層の形成
その後、非磁性層3の材料層上に、上記工程(m)と同様にして、所定のフェライト材料を積層して、第2磁性層5の材料層を形成する。このフェライト材料にも、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるNi−Zn−Cu系フェライト材料を使用する。かかる条件を満たす限り、第1磁性層1の材料および第2磁性層5の材料は同じであっても、異なっていてもよい。
(O) Formation of Material Layer of Second Magnetic Layer 5 Thereafter, a predetermined ferrite material is laminated on the material layer of the nonmagnetic layer 3 in the same manner as in the above step (m). A material layer is formed. Also for this ferrite material, a Ni—Zn—Cu based ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less is used. As long as these conditions are satisfied, the material of the first magnetic layer 1 and the material of the second magnetic layer 5 may be the same or different.

これにより、未焼成の積層体が得られる。未焼成の積層体は、個々に作製したものであってもよいが、複数個をマトリクス状に一度に作製した後に、ダイシング等により個々に分割して(素子分離して)個片化したものであってもよい。   Thereby, an unbaked laminated body is obtained. The unfired laminate may be produced individually, but after several pieces are produced in a matrix at a time, they are divided into individual pieces by dicing or the like (element separation) and separated into pieces. It may be.

(p)第1磁性層1、非磁性層3および第2磁性層5の形成
以上のようにして得られた未焼成の積層体を熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性層3を形成すると共に、フェライト材料を焼成して第1磁性層1および第2磁性層を形成する。これら第1磁性層1、非磁性層3および第2磁性層5を形成するための焼成(熱処理)は、積層体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で熱処理してガラスセラミックスおよびフェライト材料を該雰囲気で同時に焼成することにより実施する。
(P) Formation of the first magnetic layer 1, the nonmagnetic layer 3, and the second magnetic layer 5 The unfired laminate obtained as described above is subjected to a heat treatment, and the glass ceramic is fired to form the nonmagnetic layer. 3 and the ferrite material is fired to form the first magnetic layer 1 and the second magnetic layer. Firing (heat treatment) for forming the first magnetic layer 1, the nonmagnetic layer 3, and the second magnetic layer 5 is performed by heat-treating the laminate in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less to produce glass ceramics and ferrite. This is done by firing the material simultaneously in the atmosphere.

これにより、第1磁性層1上に非磁性層3および第2磁性層5が積層され、非磁性層3中に2つの対向する導体コイル2、4を含む積層体7が得られる。   Thereby, the nonmagnetic layer 3 and the second magnetic layer 5 are laminated on the first magnetic layer 1, and a laminate 7 including two opposing conductor coils 2, 4 is obtained in the nonmagnetic layer 3.

(q)外部電極9a〜9dの形成
その後、実施形態1にて上述した工程(l)と同様にして、積層体7の対向する側部に、外部電極9a〜9dを形成する。
(Q) Formation of External Electrodes 9a to 9d Thereafter, external electrodes 9a to 9d are formed on opposite sides of the multilayer body 7 in the same manner as in the step (l) described in the first embodiment.

以上のようにして、本実施形態のコモンモードチョークコイル10が製造される。本実施形態によれば、実施形態1の製造方法とは異なり、非磁性層3および第2磁性層を形成するための焼成(熱処理)が1回で完了するため、非磁性層を成すガラスセラミック中への銀の拡散を効果的に抑制することができ、より信頼性の高いコモンモードチョークコイルを得ることができる。銀の拡散をより効果的に抑制できることから、実施形態1の製造方法による場合よりも、非磁性層3の薄層化が可能となるので、これに伴い、コモンモードチョークコイルの特性向上および小型・低背化が可能となる。そのほか、実施形態1と同様の効果を得ることができる。   As described above, the common mode choke coil 10 of the present embodiment is manufactured. According to the present embodiment, unlike the manufacturing method of the first embodiment, the firing (heat treatment) for forming the nonmagnetic layer 3 and the second magnetic layer is completed once, so that the glass ceramic forming the nonmagnetic layer is formed. The diffusion of silver into the inside can be effectively suppressed, and a more reliable common mode choke coil can be obtained. Since the diffusion of silver can be more effectively suppressed, the nonmagnetic layer 3 can be made thinner than in the manufacturing method according to the first embodiment. Accordingly, the characteristics of the common mode choke coil can be improved and the size can be reduced.・ Low profile is possible. In addition, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

以上、本発明の二つの実施形態について説明したが、これら実施形態は種々の改変が可能である。例えば、実施形態1および2のコモンモードチョークコイルは、図3に示すように、非磁性層3を貫通する貫通孔11を、非磁性層3から導体コイル2、4が露出しないように、サンドブラスト工法やエッチング工法などにより形成し、その貫通孔を、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるNi−Zn−Cu系フェライト材料で埋め込んでよく、このフェライト材料は、第2磁性層5の材料(および実施形態2の場合には第1磁性層1の材料)と同じであっても、異なっていてもよい。かかる構成によれば、導体コイル2、4間の磁気的結合性を強めることができ、コモンモードインピーダンスがより高いコモンモードチョークコイルを得ることができる。 Although two embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to these embodiments. For example, in the common mode choke coils of the first and second embodiments, as shown in FIG. 3, the through-holes 11 that penetrate the nonmagnetic layer 3 are sandblasted so that the conductor coils 2 and 4 are not exposed from the nonmagnetic layer 3. The through hole may be embedded with a Ni—Zn—Cu ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less. The ferrite material may be the same as or different from the material of the second magnetic layer 5 (and the material of the first magnetic layer 1 in the case of Embodiment 2). According to this configuration, the magnetic coupling between the conductor coils 2 and 4 can be strengthened, and a common mode choke coil with higher common mode impedance can be obtained.

(実験)
第2磁性層の材料として使用するのに適したフェライト材料を調べるために、以下の実験を行った。
(Experiment)
In order to investigate a ferrite material suitable for use as the material of the second magnetic layer, the following experiment was conducted.

フェライト材料の素原料として、Fe、ZnO、NiO、CuOおよびBiの各粉末を用意した。主成分であるFe、ZnO、NiO、CuOの組成が表1のNo.1〜7に示す割合となるように、これらの粉末を秤量し、これら主成分の合計100重量部に対して、Biを0.25重量部で秤量添加した。 As raw materials for the ferrite material, Fe 2 O 3 , ZnO, NiO, CuO, and Bi 2 O 3 powders were prepared. The compositions of the main components Fe 2 O 3 , ZnO, NiO, and CuO are No. 1 in Table 1. These powders were weighed so as to have the ratios shown in 1 to 7, and Bi 2 O 3 was weighed and added at 0.25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main components.

次いで、試料No.1〜7の各秤量物を、純水および玉石と共にボールミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕した。玉石には、PSZ(Partial Stabilized Zirconia; 部分安定化ジルコニア)ボールを使用した。粉砕処理物を蒸発乾燥させた後、700〜800℃の温度で2時間仮焼した。これにより得られた仮焼物を、再びボールミルに入れ、10時間程度湿式粉砕し、粒径 約0.5〜1.5μmに調整した磁性体粉末を作製した。   Next, sample No. Each of the 1 to 7 weighed products was put in a ball mill together with pure water and cobblestone, and was sufficiently mixed and pulverized by a wet method. PSB (Partial Stabilized Zirconia) balls were used as the cobblestones. The pulverized product was evaporated to dryness and calcined at a temperature of 700 to 800 ° C. for 2 hours. The calcined product thus obtained was again placed in a ball mill and wet pulverized for about 10 hours to produce a magnetic powder adjusted to a particle size of about 0.5 to 1.5 μm.

以上により得られた各磁性体粉末を、バインダ樹脂(エチルセルロース樹脂)および有機溶剤(α―テルピネオール)からなる有機ビヒクルと混合し、三本ロールミルで混練し、これにより磁性体ペーストを作製した。   Each magnetic powder obtained as described above was mixed with an organic vehicle composed of a binder resin (ethylcellulose resin) and an organic solvent (α-terpineol), and kneaded with a three-roll mill, thereby producing a magnetic paste.

作製した磁性体ペーストを、ポリエチレンテレフタラート(PET)フイルム上にスクリーン印刷で膜形成、乾燥、膜形成を繰り返して厚み1mmの塗膜を作製した。作製した塗膜を直径が10mmの円板状に2枚打ち抜いて、未焼成試料を作製した。   The produced magnetic paste was subjected to screen printing on a polyethylene terephthalate (PET) film by screen printing, drying, and film formation were repeated to produce a 1 mm thick coating film. Two of the produced coating films were punched into a disk shape having a diameter of 10 mm to produce an unfired sample.

試料No.1〜7について各々作製した2枚の未焼成試料を、1枚は空気流動下にて、もう1枚は酸素濃度を0.1体積%に調整したN−O混合ガスの流動下にて、900℃の温度で1時間焼成した。なお、焼成温度の指標として適用した900℃の温度は、銀との同時焼成が可能な温度である。 Sample No. Two unsintered samples prepared for each of 1 to 7 are under flow of air, and the other is under flow of N 2 —O 2 mixed gas with oxygen concentration adjusted to 0.1% by volume. And baked at a temperature of 900 ° C. for 1 hour. Note that the temperature of 900 ° C. applied as an index of the firing temperature is a temperature at which simultaneous firing with silver is possible.

これにより得られた焼成後試料の各々について、アルキメデス法により焼結密度(g/cm)を求めた。また、焼成後試料の各々について、両主面に銀ペーストを塗布し、上記焼成に使用したガスと同じ雰囲気下にて、770℃で5分間熱処理して、銀を焼き付けて1対の電極を形成し、これら電極間に直流電圧50Vを印加して絶縁抵抗(IR)を測定し、この測定値と試料寸法とから比抵抗logρ(Ω・cm)を求めた。結果を表1にまとめて示す。 The sintered density (g / cm 3 ) was determined by the Archimedes method for each of the fired samples thus obtained. For each of the samples after firing, a silver paste was applied to both main surfaces, and heat treated at 770 ° C. for 5 minutes in the same atmosphere as the gas used for the firing, so that the silver was baked to form a pair of electrodes. The insulation resistance (IR) was measured by applying a DC voltage of 50 V between these electrodes, and the specific resistance log ρ (Ω · cm) was determined from the measured value and the sample dimensions. The results are summarized in Table 1.

表1から理解されるように、空気中で焼成(900℃)した場合、CuOの含有量が7mol%以上でないと高い焼結密度が得られなかった。CuOは主成分のうち、融点が比較的低い成分である。この結果は、空気中で焼成する場合、高い焼結密度を得るためには、より高い温度、例えば1000℃より高い温度で焼成する必要があることを示している。これに対して、低酸素濃度雰囲気(酸素濃度 0.1体積%以下)で焼成(900℃)した場合、CuOの含有量が7mol%以下であっても、高い焼結密度が得られた。これは、低酸素濃度雰囲気で焼成すると、結晶構造中に酸素欠陥が形成され、結晶中に存在するFe、Ni、Cu、Znの相互拡散が促進されたため、低温でも焼結できたものと考えられる。しかしながら、このうち、CuOの含有量が5mol%を超えたものでは、比抵抗が低下することが認められた。これは、低酸素濃度雰囲気で焼成すると、CuOがCuOにより多く還元されたため、比抵抗が低下したものと考えられる。以上を総合すると、低酸素濃度雰囲気(酸素濃度 0.1体積%以下)で焼成(900℃)した場合、CuOの含有量を5mol%以下とすることにより、焼成後試料(これは比磁性層に相当する)において、高い比抵抗を維持しつつ、低温焼結が可能となることが確認された。 As understood from Table 1, when sintered in air (900 ° C.), a high sintered density could not be obtained unless the CuO content was 7 mol% or more. CuO is a component having a relatively low melting point among the main components. This result shows that when firing in air, it is necessary to fire at a higher temperature, for example, higher than 1000 ° C., in order to obtain a high sintered density. On the other hand, when sintered (900 ° C.) in a low oxygen concentration atmosphere (oxygen concentration of 0.1% by volume or less), a high sintered density was obtained even if the CuO content was 7 mol% or less. This is thought to be possible even when sintered at a low temperature because, when fired in a low oxygen concentration atmosphere, oxygen defects were formed in the crystal structure and the interdiffusion of Fe, Ni, Cu, Zn present in the crystal was promoted. It is done. However, among these, when the content of CuO exceeded 5 mol%, it was recognized that the specific resistance decreased. This is presumably because when the firing was performed in a low oxygen concentration atmosphere, the specific resistance was lowered because CuO was largely reduced by Cu 2 O. To sum up the above, when firing (900 ° C.) in a low oxygen concentration atmosphere (oxygen concentration of 0.1% by volume or less), the CuO content is set to 5 mol% or less, whereby a sample after firing (this is a specific magnetic layer) It was confirmed that low temperature sintering is possible while maintaining a high specific resistance.

(実施例1)
実施形態1の製造方法に従って、図1〜2に示すコモンモードチョークコイル10を作製した。本実施例においては、以下の条件を適用した。
Example 1
According to the manufacturing method of the first embodiment, the common mode choke coil 10 shown in FIGS. In the present example, the following conditions were applied.

上述の工程(a)において、第1磁性層1として、焼結済のNi−Zn−Cu系フェライト材料から成る基板(Fe 49.0mol%、ZnO 30.0mol%、NiO 19.0mol%、CuO 2.0mol%、およびこれら主成分の合計100重量部に対してBi 0.25重量部添加)を用いた。 In the above-described step (a), as the first magnetic layer 1, a substrate made of a sintered Ni—Zn—Cu based ferrite material (Fe 2 O 3 49.0 mol%, ZnO 30.0 mol%, NiO 19.0 mol). %, CuO 2.0 mol%, and Bi 2 O 3 0.25 parts by weight based on 100 parts by weight of these main components).

上述の工程(b)において、感光性のホウケイ酸ガラス(SiO−B−CaO−KO、以下も同様)を用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、その後、840℃にて30分間の熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3aを形成した。 In the above-described step (b), a glass paste using photosensitive borosilicate glass (SiO 2 —B 2 O 3 —CaO—K 2 O, the same applies hereinafter) is applied by a printing method, and then 840 ° C. The non-magnetic sub-layer 3a was formed by baking the glass ceramics for 30 minutes.

上述の工程(c)において、セミアディティブ法により選択メッキして引出し部2aを形成した。具体的には、非磁性層3aの主面全域にシード層(本実施例ではAgとしたが、Ag/Tiでもよい)をスパッタリング法で形成し、シード層上に感光性フォトレジストをフォトリソグラフィ法によりパターン形成した後、レジストに被覆されずに露出しているシード層を利用して、レジストパターンの開口部に銀を電解メッキにより形成し、レジストを剥離し、これにより露出したシード層部分をエッチングにより除去した。上述の工程(e)における本体部2bの形成、工程(g)における本体部4bの形成、工程(i)における引出し部4aの形成も、これと同様とした。   In the above-described step (c), the lead-out portion 2a was formed by selective plating by a semi-additive method. Specifically, a seed layer (Ag in this embodiment is Ag, but Ag / Ti may be used) is formed over the entire main surface of the nonmagnetic layer 3a by sputtering, and a photosensitive photoresist is formed on the seed layer by photolithography. After pattern formation by the method, using the seed layer that is exposed without being covered with the resist, silver is formed in the opening of the resist pattern by electrolytic plating, the resist is peeled off, and the exposed seed layer portion Was removed by etching. The formation of the main body 2b in the above-described step (e), the formation of the main body 4b in the step (g), and the formation of the lead-out portion 4a in the step (i) were the same as this.

上述の工程(d)において、感光性のホウケイ酸ガラスを用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、フォトリソグラフィ法によりビア6aを形成し、その後、酸素濃度を0.1体積%に調整したN−O混合ガス雰囲気にて、840℃にて30分間の熱処理に付して、ガラスセラミックスを焼成して非磁性サブ層3bを形成した。上述の工程(f)における非磁性サブ層3cの形成、工程(h)における非磁性サブ層3dおよびビア6bの形成、工程(j)における非磁性サブ層3eの形成も、これと同様とした。 In the above-mentioned step (d), a glass paste using photosensitive borosilicate glass was coated by a printing method, a via 6a was formed by a photolithography method, and then the oxygen concentration was adjusted to 0.1% by volume. In a N 2 —O 2 mixed gas atmosphere, heat treatment was performed at 840 ° C. for 30 minutes, and the glass ceramic was fired to form the nonmagnetic sublayer 3b. The formation of the nonmagnetic sublayer 3c in the step (f), the formation of the nonmagnetic sublayer 3d and the via 6b in the step (h), and the formation of the nonmagnetic sublayer 3e in the step (j) are the same as this. .

上述の工程(k)において、非磁性層3上にNi−Zn−Cu系フェライト材料(Fe 49.0mol%、ZnO 30.0mol%、NiO 19.0mol%、CuO 2.0mol%、およびこれら主成分の合計100重量部に対してBi 0.25重量部添加)を用いた磁性体ペーストを印刷工法により塗膜し、その後、酸素濃度を0.1体積%に調整したN−O混合ガス雰囲気にて、900℃にて35分間の熱処理に付して、フェライト材料を焼成して第2磁性層5を形成した。なお、ここで使用したNi−Zn−Cu系フェライト材料は、表1中に示すNo.4の組成に一致するものである。 In the step (k), a Ni—Zn—Cu based ferrite material (Fe 2 O 3 49.0 mol%, ZnO 30.0 mol%, NiO 19.0 mol%, CuO 2.0 mol%, And a magnetic paste using Bi 2 O 3 0.25 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of these main components) was applied by a printing method, and then the oxygen concentration was adjusted to 0.1% by volume. In a N 2 —O 2 mixed gas atmosphere, the second magnetic layer 5 was formed by subjecting to a heat treatment at 900 ° C. for 35 minutes and firing the ferrite material. The Ni—Zn—Cu ferrite material used here is No. 1 shown in Table 1. This corresponds to the composition of 4.

これにより得られた積層体7をダイシングして個片化した。1個の素子の寸法は、縦 0.5mm、横 0.65mm、高さ 0.3mmとした。   The laminated body 7 thus obtained was diced into individual pieces. The dimensions of one element were 0.5 mm in length, 0.65 mm in width, and 0.3 mm in height.

上述の工程(l)において、銀ペーストを塗布し、得られた構造体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で、770℃にて5分間の熱処理に付して銀を焼き付け、これにより外部電極9a〜9dを形成した。以上により、本実施例のコモンモードチョークコイル10を作製した。   In the above-mentioned step (l), a silver paste is applied, and the resulting structure is subjected to a heat treatment at 770 ° C. for 5 minutes in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, thereby baking silver. Thus, external electrodes 9a to 9d were formed. As described above, the common mode choke coil 10 of this example was manufactured.

(実施例2)
非磁性層3b〜3eを形成するための各焼成および外部電極9a〜9dを形成するための焼成を、酸素濃度を0.001体積%に調整したN−O混合ガス雰囲気を用いて実施したこと以外は、実施例1と同様にしてコモンモードチョークコイルを作製した(表2参照)。
(Example 2)
Each firing for forming the nonmagnetic layers 3b to 3e and firing for forming the external electrodes 9a to 9d were performed using an N 2 —O 2 mixed gas atmosphere in which the oxygen concentration was adjusted to 0.001% by volume. A common mode choke coil was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above (see Table 2).

(比較例1)
非磁性層3b〜3eを形成するための各焼成、第2磁性層5を形成するための焼成および外部電極9a〜9dを形成するための焼成を空気中で実施したこと、ならびに第2磁性層5の材料としてNi−Zn−Cu系フェライト材料(Fe 49.0mol%、ZnO 30mol%、NiO 12.0mol%、CuO 9.0mol%、およびこれら主成分の合計100重量部に対してBi 0.25重量部添加)を用いた磁性体ペーストで置換したこと以外は、実施例1と同様にしてコモンモードチョークコイルを作製した(表2参照)。なお、ここで使用したNi−Zn−Cu系フェライト材料は、表1中に示すNo.7の組成に一致するものである。
(Comparative Example 1)
Each firing for forming the nonmagnetic layers 3b to 3e, firing for forming the second magnetic layer 5 and firing for forming the external electrodes 9a to 9d were performed in air, and the second magnetic layer 5 as a Ni—Zn—Cu ferrite material (Fe 2 O 3 49.0 mol%, ZnO 30 mol%, NiO 12.0 mol%, CuO 9.0 mol%, and a total of 100 parts by weight of these main components) A common mode choke coil was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the magnetic paste using 0.25 parts by weight of Bi 2 O 3 was added (see Table 2). The Ni—Zn—Cu ferrite material used here is No. 1 shown in Table 1. 7. It corresponds to the composition of 7.

以上により作製した実施例1〜2および比較例1のコモンモードチョークコイルを図1(a)のX−X’線に沿って切断し、切断面を鏡面研磨して、波長分散型X線分析法(WDX)を用いて、Ag元素の面内分布を調べた。比較例1の分析結果を図4(a)に示し、実施例1の分析結果を図4(b)に示し、実施例2の分析結果を図4(c)に示す。なお、図4中に示すAgレベルは、測定範囲中におけるAg濃度の最高値(コイル部分に相当する)を100とした相対値を意味する。図4から理解されるように、比較例1ではAg元素がガラスセラミック中に(Agレベル 約50〜80)拡散していることが認められたが、実施例1〜2ではAg元素のガラスセラミック中への拡散はほとんど認められなかった(Agレベル 約22以下)。これは、低酸素濃度雰囲気で焼成することにより、Agの酸化を抑制することができ、同じく酸化物であるガラスセラミックス中への拡散が抑制されたものと考えられる。   The common mode choke coils of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 manufactured as described above were cut along the line XX ′ in FIG. 1A, the cut surface was mirror-polished, and wavelength dispersion X-ray analysis The in-plane distribution of Ag element was examined using the method (WDX). The analysis result of Comparative Example 1 is shown in FIG. 4 (a), the analysis result of Example 1 is shown in FIG. 4 (b), and the analysis result of Example 2 is shown in FIG. 4 (c). Note that the Ag level shown in FIG. 4 means a relative value where the highest value of Ag concentration (corresponding to the coil portion) in the measurement range is 100. As understood from FIG. 4, in Comparative Example 1, it was recognized that Ag element was diffused in the glass ceramic (Ag level of about 50 to 80). In Examples 1 and 2, the Ag element glass ceramic was observed. There was almost no diffusion into it (Ag level of about 22 or less). This is considered to be because the oxidation of Ag can be suppressed by firing in a low oxygen concentration atmosphere, and the diffusion into the glass ceramic, which is also an oxide, is suppressed.

実施例1〜2および比較例1のコモンモードチョークコイルについて、導体コイル2、4間の絶縁抵抗値(IR)をアドバンテスト社製エレクトロメータR8340Aを用いて測定したところ、実施例1ではlog(IR)=8.1、実施例2ではlog(IR)=9.2、比較例1ではlog(IR)=5.3であった。実施例1〜2では、コモンモードチョークコイルとして十分な絶縁抵抗が得られたが、比較例1では絶縁抵抗が低くなっていた。   Regarding the common mode choke coils of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the insulation resistance value (IR) between the conductor coils 2 and 4 was measured using an electrometer R8340A manufactured by Advantest Corporation. ) = 8.1, log (IR) = 9.2 in Example 2, and log (IR) = 5.3 in Comparative Example 1. In Examples 1 and 2, a sufficient insulation resistance as a common mode choke coil was obtained, but in Comparative Example 1, the insulation resistance was low.

(実施例3)
実施形態2の製造方法に従って、図1〜2に示すコモンモードチョークコイル10を作製した。本実施例においては、以下の条件を適用した。
(Example 3)
According to the manufacturing method of the second embodiment, the common mode choke coil 10 shown in FIGS. In the present example, the following conditions were applied.

上述の工程(m)において、アルミナ基板上にアルミナ粉をバインダおよび溶剤と一緒にしてペースト状にしたものを印刷工法で塗布後、溶媒分を乾燥し塗膜して保持層(図示せず)として用いた。この保持層上にNi−Zn−Cu系フェライト材料(Fe 49.0mol%、ZnO 30.0mol%、NiO 19.0mol%、CuO 2.0mol%、およびこれら主成分の合計100重量部に対してBi 0.25重量部添加)を用いた磁性体ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させた。なお、ここで使用したNi−Zn−Cu系フェライト材料は、表1中に示すNo.4の組成に一致するものである。 In the above-mentioned step (m), a paste formed by combining alumina powder with a binder and a solvent on an alumina substrate is applied by a printing method, and then the solvent is dried and coated to form a holding layer (not shown). Used as. On this holding layer, Ni—Zn—Cu ferrite material (Fe 2 O 3 49.0 mol%, ZnO 30.0 mol%, NiO 19.0 mol%, CuO 2.0 mol%, and a total of 100 parts by weight of these main components) A magnetic paste using 0.25 part by weight of Bi 2 O 3 was added to the coating film by a printing method and dried. The Ni—Zn—Cu ferrite material used here is No. 1 shown in Table 1. This corresponds to the composition of 4.

上述の工程(n)において、感光性のホウケイ酸ガラス(SiO−B−CaO−KO、以下も同様)を用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、非磁性サブ層3aの材料層を形成した。その上に、銀ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、引出し部2aを形成した。その上に、感光性のホウケイ酸ガラスを用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、フォトリソグラフィ法によりビア6aを形成し、乾燥させて、非磁性サブ層3bの材料層を形成した。その上に、銀ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、本体部2bを形成した。その上に、感光性のホウケイ酸ガラスを用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、非磁性サブ層3cの材料層を形成した。その上に、銀ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、本体部4bを形成した。その上に、感光性のホウケイ酸ガラスを用いたガラスペーストを印刷工法により塗膜し、フォトリソグラフィ法によりビア6bを形成し、乾燥させて、非磁性サブ層3dの材料層を形成した。その上に、銀ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させて、引出し部4aを形成した。 In the above-mentioned step (n), a glass paste using photosensitive borosilicate glass (SiO 2 —B 2 O 3 —CaO—K 2 O, the same applies below) is applied by a printing method, and dried. A material layer of the nonmagnetic sublayer 3a was formed. On top of this, a silver paste was coated by a printing method and dried to form a drawer portion 2a. A glass paste using photosensitive borosilicate glass was coated thereon by a printing method, vias 6a were formed by a photolithography method, and dried to form a material layer of the nonmagnetic sublayer 3b. On top of this, a silver paste was coated by a printing method and dried to form the main body 2b. A glass paste using photosensitive borosilicate glass was coated thereon by a printing method and dried to form a material layer of the nonmagnetic sublayer 3c. On top of this, a silver paste was applied by a printing method and dried to form the main body 4b. A glass paste using photosensitive borosilicate glass was coated thereon by a printing method, vias 6b were formed by a photolithography method, and dried to form a material layer of the nonmagnetic sublayer 3d. On top of this, a silver paste was coated by a printing method and dried to form a drawer portion 4a.

上述の工程(o)において、非磁性層3の材料層上に、上記工程(m)にて使用したものと同じNi−Zn−Cu系フェライト材料を用いた磁性体ペーストを印刷工法により塗膜し、乾燥させた。   In the above-described step (o), a magnetic paste using the same Ni—Zn—Cu-based ferrite material as used in the above step (m) is applied onto the material layer of the nonmagnetic layer 3 by a printing method. And dried.

これにより得られた未焼成の積層体をダイシングして個片化した。1個の素子の寸法は、縦 0.5mm、横 0.65mm、高さ 0.3mmとした。   The green laminate thus obtained was diced into individual pieces. The dimensions of one element were 0.5 mm in length, 0.65 mm in width, and 0.3 mm in height.

上述の工程(p)において、酸素濃度を0.1体積%に調整したN−O混合ガス雰囲気にて、900℃にて35分間の熱処理に付して、ガラスセラミックスおよびフェライト材料を該雰囲気で同時に焼成して第1磁性層1、非磁性層3および第2磁性層5の形成を形成した。 In the above-mentioned step (p), the glass ceramic and the ferrite material are subjected to a heat treatment at 900 ° C. for 35 minutes in an N 2 —O 2 mixed gas atmosphere in which the oxygen concentration is adjusted to 0.1% by volume. The first magnetic layer 1, the nonmagnetic layer 3 and the second magnetic layer 5 were formed by simultaneous firing in an atmosphere.

上述の工程(q)において、銀ペーストを塗布し、得られた構造体を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気中で、770℃にて5分間の熱処理に付して銀を焼き付け、これにより外部電極9a〜9eを形成した。以上により、本実施例のコモンモードチョークコイル10を作製した。   In the above-mentioned step (q), a silver paste is applied, and the obtained structure is subjected to a heat treatment at 770 ° C. for 5 minutes in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, thereby baking silver. Thus, the external electrodes 9a to 9e were formed. As described above, the common mode choke coil 10 of this example was manufactured.

以上により作製した実施例3のコモンモードチョークコイルを、実施例1〜2のコモンモードチョークコイルと同様にして、波長分散型X線分析法(WDX)を用いて、Ag元素の面内分布を調べたところ、実施例3でも、Ag元素のガラスセラミック中への拡散はほとんど認められなかった。   The common mode choke coil of Example 3 manufactured as described above was subjected to the in-plane distribution of Ag element using wavelength dispersion X-ray analysis (WDX) in the same manner as the common mode choke coil of Examples 1 and 2. When examined, even in Example 3, almost no diffusion of Ag element into the glass ceramic was observed.

本発明の製造方法によって得られるコモンモードチョークコイルは、差動伝送方式による高速データ通信など、コモンモードノイズの低減および除去が要求される様々な用途に使用され得る。   The common mode choke coil obtained by the manufacturing method of the present invention can be used for various applications that require reduction and elimination of common mode noise, such as high-speed data communication using a differential transmission method.

1 第1磁性層
2 導体コイル
2a 引出し部
2b 本体部
3 非磁性層
3a〜3e 非磁性サブ層
4 導体コイル
4a 引出し部
4b 本体部
5 第2磁性層
6a、6b ビア
7 積層体
9a〜9d 外部電極
10 コモンモードチョークコイル
11 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st magnetic layer 2 Conductor coil 2a Lead part 2b Main body part 3 Nonmagnetic layer 3a-3e Nonmagnetic sublayer 4 Conductor coil 4a Leader part 4b Main body part 5 2nd magnetic layer 6a, 6b Via 7 Laminate body 9a-9d External Electrode 10 Common mode choke coil 11 Through hole

Claims (7)

第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、該非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含むコモンモードチョークコイルの製造方法であって、
銀を含む導体により前記導体コイルを形成すること、
銀を含む導体の存在下にて、ガラスセラミックスを酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、前記非磁性層を少なくとも部分的に形成すること
を含む製造方法。
A method of manufacturing a common mode choke coil, in which a nonmagnetic layer and a second magnetic layer are stacked on a first magnetic layer, and two opposing conductor coils are included in the nonmagnetic layer,
Forming the conductor coil with a conductor containing silver;
A manufacturing method comprising forming the nonmagnetic layer at least partially by firing glass ceramics in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less in the presence of a conductor containing silver.
Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるフェライト材料を用いて、該フェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、前記第2磁性層を形成することを更に含む、請求項1に記載のコモンモードチョークコイルの製造方法。 By firing the ferrite material in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less using a ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less, The method of manufacturing a common mode choke coil according to claim 1, further comprising forming the second magnetic layer. 前記第1磁性層として、焼結フェライト材料を使用する、請求項1または2に記載のコモンモードチョークコイルの製造方法。   The method for manufacturing a common mode choke coil according to claim 1, wherein a sintered ferrite material is used as the first magnetic layer. Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuOの含有量が5mol%以下であるフェライト材料を用いて、該フェライト材料を酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成することにより、前記第1磁性層を形成することを更に含み、
前記非磁性層を形成するための焼成、前記第2磁性層を形成するための焼成、および前記第1磁性層を形成するための焼成を同時に実施する、請求項2に記載のコモンモードチョークコイルの製造方法。
By firing the ferrite material in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less using a ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO content of 5 mol% or less, Forming the first magnetic layer;
The common mode choke coil according to claim 2, wherein firing for forming the nonmagnetic layer, firing for forming the second magnetic layer, and firing for forming the first magnetic layer are simultaneously performed. Manufacturing method.
第1磁性層上に非磁性層および第2磁性層が積層され、該非磁性層中に2つの対向する導体コイルを含むコモンモードチョークコイルであって、
導体コイルが銀を含む導体から成り、
非磁性層が、銀を含む導体の存在下にて、酸素濃度0.1体積%以下の雰囲気で焼成された焼結ガラスセラミックスから成る、コモンモードチョークコイル。
A non-magnetic layer and a second magnetic layer are laminated on the first magnetic layer, and the nonmagnetic layer includes two opposing conductor coils,
The conductor coil is made of a conductor containing silver,
A common mode choke coil in which a nonmagnetic layer is made of sintered glass ceramics fired in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less in the presence of a conductor containing silver.
第2磁性層が、Fe、NiO、ZnO、CuOを含み、かつCuO換算含有量が5mol%以下である焼結フェライト材料から成る、請求項5に記載のコモンモードチョークコイル。 The common mode choke coil according to claim 5, wherein the second magnetic layer is made of a sintered ferrite material containing Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO and having a CuO equivalent content of 5 mol% or less. 非磁性層中に配置された2つの導体コイルのコイル内部を通って、第1磁性層と第2磁性層とが接続されている、請求項5または6に記載のコモンモードチョークコイル。   The common mode choke coil according to claim 5 or 6, wherein the first magnetic layer and the second magnetic layer are connected through the insides of the two conductor coils arranged in the nonmagnetic layer.
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