JP2013065845A - コモンモードチョークコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導体コイル間でのマイグレーションが効果的に防止され、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性層の比抵抗の低下の双方が効果的に防止されたコモンモードチョークを提供する。
【解決手段】第１磁性層上に非磁性層および第２磁性層が積層され、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（１０）において、非磁性層（３）が焼結ガラスセラミックスから成り、導体コイル（２、４）が銅を含む導体から成り、第１磁性層（１）および第２磁性層（５）の少なくとも一方が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成る。この焼結フェライト材料中、ＣｕのＣｕＯ換算含有量５ｍｏｌ％以下とし、およびＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量２５〜４７ｍｏｌ％かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量１〜７．５ｍｏｌ％とするか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量３５〜４５ｍｏｌ％かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量７．５〜１０ｍｏｌ％とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルに関し、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に関する。また、本発明は、かかるコモンモードチョークコイルの製造方法にも関する。

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。

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、ガラスセラミックスが使用され得、これにより、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂を使用する場合に比べて、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１を参照のこと）。

特開２００６−３１９００９号公報

コモンモードチョークコイルにおいて、導体コイルの材料には、通常、銀が使用されている。例えば特許文献１では、導体コイルの材料に銀を使用し、非磁性層に、ガラスセラミックスを使用し、第１および第２磁性層に、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを主成分として含むＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用してグリーンシート積層体を得、これを一体焼成している（特許文献１の第００１８段落、第００３１段落を参照のこと）。

しかしながら、銀は、コモンモードチョークコイルの使用状況によって、非磁性層（焼結ガラスセラミックス）中の２つの対向する導体コイル間においてマイグレーションを生じ易いという難点がある。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。

そこで、銀に代えて、マイグレーションし難い銅を導体コイルの材料に使用することが考えられ得る。しかしながら、銅は、銀より酸化されやすいため、焼成工程中にＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されて、導体コイルの配線抵抗が上昇するという別の問題がある。ＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されるのを防止するには、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成を実施することが考えられ得る。しかしながら、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成を実施すると、今度は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料中のＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元され、また、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることとなる。ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元され、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されると、いずれも、焼成によって得られる磁性層の比抵抗の低下をもたらし、コモンモードチョークコイルの電気特性（コモンモードインピーダンスなど）の低下を招く恐れがある。特にＦｅ_２Ｏ_３については、エリンガム図などから理解されるように、８００℃以上の温度では、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧がＦｅ_３Ｏ_４−Ｆｅ_２Ｏ_３平衡酸素分圧より低くなり、ＣｕがＣｕ_２Ｏより支配的な酸素分圧範囲とＦｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４より支配的な酸素分圧範囲とはオーバーラップしない。そして、非磁性層を形成するためのガラスセラミックスおよび第２の磁性層を形成するためのＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料の焼成は、８００℃未満では実施できない。従って、焼成時の酸素分圧を調整することによっては、ＣｕのＣｕ_２Ｏへの酸化およびＦｅ_２Ｏ_３のＦｅ_３Ｏ_４への還元の双方を同時に防止することはできず、導体コイルの配線抵抗と磁性層の比抵抗のいずれかを犠牲にせざるを得ない。

上述の問題は、非磁性層となるガラスセラミックスを、第１磁性層および第２磁性となるＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料と一体焼成する場合に限らず、これらを逐次焼成する場合にも、導体コイルとなる銅が焼成工程にて高温雰囲気に曝されることは同じであるから、回避することはできない。

本発明の目的は、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、導体コイル間でのマイグレーションが効果的に防止され、信頼性の高いコモンモードチョークコイルであって、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性層の比抵抗の低下の双方が効果的に防止されたコモンモードチョークを提供することにある。また、本発明の更なる目的は、かかるコモンモードチョークコイルの製造方法を提供することにある。

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、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、
非磁性層が焼結ガラスセラミックスから成り、
導体コイルが銅を含む導体から成り、
第１磁性層および第２磁性層の少なくとも一方（以下、本明細書において説明を簡素化するために第２磁性層とする）が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、
該焼結フェライト材料において、
ＣｕのＣｕＯ換算含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である、コモンモードチョークコイルが提供される。
なお、本発明において、「第１磁性層上に非磁性層および第２磁性層が積層されている」とは、単に、これらの層の相対的な上下関係を言うものとして理解されるべきである。

本発明のコモンモードチョークコイルにおいては、非磁性層が焼結ガラスセラミックスから成り、導体コイルが銅を含む導体から成っている。換言すれば、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、導体コイルの材料に銅を使用しているので、導体コイルの材料に銀を使用した場合に比べて、導体コイル間でのマイグレーションを効果的に防止することができ、よって、信頼性の高いコモンモードチョークコイルが提供される。

本発明のコモンモードチョークコイルでは、その製造方法において後述するように、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成することにより、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイルの配線抵抗の上昇を防止することができる。

更に、本発明のコモンモードチョークコイルにおいては、第１磁性層および第２磁性層の少なくとも一方が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、この焼結フェライト材料におけるＣｕのＣｕＯ換算含有量を５ｍｏｌ％以下（ゼロｍｏｌ％を除く）としている。このように、ＣｕのＣｕＯ換算含有量を５ｍｏｌ％以下の低含有量とすることにより、フェライト材料が焼結される際の耐還元性が高まり、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成しても、ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元されることによる磁性層の比抵抗の低下を許容可能な範囲に抑えることができる。

また更に、本発明のコモンモードチョークコイルにおいては、上記焼結フェライト材料において、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量を２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量を１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満とするか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量を３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量を７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下としている。このように、Ｆｅ_２Ｏ_３をＭｎ_２Ｏ_３と共存させて、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量をＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量と組み合わせて各範囲を上記の通り選択することにより、フェライト材料の焼結時にＦｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４（ＦｅＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３）に還元されることを効果的に回避でき、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成しても、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることによる磁性層の比抵抗の低下を防止することができる。

要するに、本発明のコモンモードチョークコイルによれば、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、導体コイル間でのマイグレーションを効果的に防止することができ、かつ、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性層の比抵抗の低下の双方を効果的に防止することができる。

なお、磁性層の成分は、コモンモードチョークコイルを破断し、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。ＣｕのＣｕＯ換算含有量は、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、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。その他の「・・・換算含有量」の表現も同様である。

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。

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の製造方法であって、
銅を含む導体により上記導体コイルを形成すること、
銅を含む導体の存在下にて、ガラスセラミックスをＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧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、
Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、
ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を用いて、銅を含む導体の存在下にて、該フェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより、上記第２磁性層を形成すること
を含む製造方法もまた提供される。

本発明の上記製造方法によれば、導体コイルの材料に銅を使用しているので、導体コイルの材料に銀を使用した場合に比べて、導体コイル間でのマイグレーションを効果的に防止することができ、よって、信頼性の高いコモンモードチョークコイルが提供される。

本発明の上記製造方法によれば、銅を含む導体の存在下にて、ガラスセラミックスをＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより、非磁性層を少なくとも部分的に形成しているので、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイルの配線抵抗の上昇を防止することができる。

更に、本発明の上記製造方法によれば、銅を含む導体の存在下にて、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより、第２磁性層を形成しており、このフェライト材料におけるＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下（ゼロｍｏｌ％を除く）としているので、ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元されることによる磁性層の比抵抗の低下を許容可能な範囲に抑えることができる。一般的に、ＣｕＯは他の主成分に比較して低融点であることから、ＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下とすると、通常実施されている大気雰囲気での焼成の場合、焼成温度を１０５０〜１２５０℃程度に上げないと、焼結性（または焼結密度）の高い焼結体を得ることはできない。これに対して、本発明の上記製造方法によれば、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成しているので、Ｃｕの融点以下の温度、例えば９５０〜１０００℃で、焼結性の高い焼結体を得ることができる。

また更に、本発明の上記製造方法によれば、銅を含む導体の存在下にて、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより、第２磁性層を形成しており、上記フェライト材料において、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量を２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量を１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満とするか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量を３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量を７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下としているので、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることによる磁性層の比抵抗の低下を防止することができる。

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。

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_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、
ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を用いて、銅を含む導体の存在下にて、該フェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧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、第２磁性層を形成するための焼成および第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、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを一層抑制することができ、その結果、導体コイルの配線抵抗の上昇を一層効果的に防止することができる。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。

本発明によれば、非磁性層の材料にガラスセラミックスを使用しつつも、導体コイル間でのマイグレーションが効果的に防止され、信頼性の高いコモンモードチョークコイルであって、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性層の比抵抗の低下の双方が効果的に防止されたコモンモードチョークを製造することができる。

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。 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。 Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料におけるＦｅ_２Ｏ_３含有量（ｍｏｌ％）およびＭｎ_２Ｏ_３含有量（ｍｏｌ％）を示すグラフである。 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。 磁性層の比抵抗を測定するための試料として作製した積層コンデンサの概略断面図である。

本発明のコモンモードチョークコイルおよびその製造方法について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。

（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。

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、焼結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。

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磁性層の個別逐次焼成）。

（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_２Ｏ_３およびＮｉＯを主成分として含むＮｉ系フェライト材料、Ｆｅ_２Ｏ_３、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_２Ｏ_３、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。

（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、積層体には銅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８００〜１０００℃とし得る。

（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、銅を含む導体をパターン形成して、引出し部２ａを形成する。銅を含む導体は、銅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。銅を含む導体のパターン形成は、銅（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、銅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、銅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。

（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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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、積層体には銅を含む導体が存在しており、ガラスセラミックスをＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成することにより、ＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止できる。焼成雰囲気の酸素分圧はＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下であればよい。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８００〜１０００℃とし得る。Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧は温度によって異なり、エリンガム図から求めることができる。Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧は、例えば、温度９００℃では４．３×１０^−３Ｐａであり、温度９５０℃では１．８×１０^−２Ｐａであり、温度１０００℃では６．７×１０^−２Ｐａである。

（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、銅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。銅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内部に銅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。

（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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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。

（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、銅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。銅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。

（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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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。

（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、銅を含む導体をパターン形成して、引出し部４ａを形成する。銅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内部に銅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。

（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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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。

（ｋ）第２磁性層５の形成
別途、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料であって、ＣｕＯ含有量、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が所定範囲にあるフェライト材料を準備する。これは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料において、Ｆｅ_２Ｏ_３の所定量をＭｎ_２Ｏ_３で置換したものと理解してよい。

このフェライト材料は、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯおよびＣｕＯを主成分として含み、必要に応じてＢｉ_２Ｏ_３などの添加成分を更に含んでいてよい。通常、フェライト材料は、素原料として、これら成分の粉末を所望の割合で混合および仮焼して調製され得るが、これに限定されるものではない。

このフェライト材料におけるＣｕＯ含有量は、５ｍｏｌ％以下（主成分合計基準）とする。ＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下として、後述する熱処理によりフェライト材料を焼成することによって、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。フェライト材料中のＣｕＯ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。

このフェライト材料におけるＦｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量（主成分合計基準）は、図３に示す領域Ｚの範囲以内とする。図３は、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量をｘ軸にとり、Ｍｎ_２Ｏ_３含有量をｙ軸にとったグラフであり、図中の各点（ｘ，ｙ）は、Ａ（２５，１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、Ｈ（２５，７．５）である。即ち、これら点Ａ〜Ｈで囲まれた領域Ｚの範囲は、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満である領域と、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である領域を合わせたものに一致する。Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量を図３に示す領域Ｚの範囲以内として、後述する熱処理によりフェライト材料を焼成することによって、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。

このフェライト材料におけるＺｎＯ含有量は、６〜３３ｍｏｌ％（主成分合計基準）とすることが好ましい。ＺｎＯ含有量を６ｍｏｌ％以上とすることによって、例えば３５以上の高い透磁率を得ることができ、大きなインダクタンスを取得できる。また、ＺｎＯ含有量を３３ｍｏｌ％以下とすることによって、例えば１３０℃以上のキュリー点を得ることができ、高いコイル動作温度を確保することができる。

このフェライト材料におけるＮｉＯ含有量は、特に限定されず、上述した他の主成分であるＣｕＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＯの残部とし得る。

また、フェライト材料におけるＢｉ_２Ｏ_３含有量（添加量）は、主成分（Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ）の合計１００重量部に対して、０．１〜１重量部とすることが好ましい。Ｂｉ_２Ｏ_３含有量を０．１〜１重量部とすることによって、低温焼成がより促進されると共に、異常粒成長を回避することができる。Ｂｉ_２Ｏ_３含有量が高すぎると、異常粒成長が起こり易く、異常粒成長部位にて比抵抗が低下し、外部電極形成時のめっき処理の際に、異常粒成長部位にめっきが付着するので好ましくない。

かかるＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用して、上記工程（ｊ）により得られた積層体の非磁性層３上に、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。非磁性層３上へのフェライト材料の積層は、上述した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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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、例えば、焼成温度を９５０〜１０００℃とし得る。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、このような低酸素分圧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、Ｍｎ、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、積層体には銅を含む導体が存在しているが、フェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で低温焼成することにより、ＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイル２、４の配線抵抗を低く維持することができる。

加えて、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であるＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することにより、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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、これは、ＣｕＯ含有量を小さくすることによりＣｕＯの還元によるＣｕ_２Ｏ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。

また、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量を図３に示す領域Ｚの範囲以内であるＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することにより、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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、これは、Ｍｎ_３Ｏ_４−Ｍｎ_２Ｏ_３平衡酸素分圧のほうがＦｅ_３Ｏ_４−Ｆｅ_２Ｏ_３平衡酸素分圧より高く、Ｍｎ_２Ｏ_３のほうがＦｅ_２Ｏ_３より還元され易いため、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧では、Ｆｅ_２Ｏ_３に比べてＭｎ_２Ｏ_３に対してより強い還元性雰囲気となり、この結果、Ｆｅ_２Ｏ_３よりもＭｎ_２Ｏ_３が優先的に還元され、Ｆｅ_２Ｏ_３が還元される前に焼成を終了できるためであると考えられる。

焼成雰囲気の酸素分圧はＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧（Ｐａ）の０．０１倍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。

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。

（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、銅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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気中で、例えば８５０〜９００℃で熱処理して銅を焼き付けることによって実施し得る。

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。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、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成るが、焼結前のフェライト材料と組成が異なり得、例えば、ＣｕＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３は焼成によりそれらの一部がそれぞれＣｕ_２Ｏ、Ｆｅ_３Ｏ_４、Ｍｎ_３Ｏ_４に変化していることが起り得る。しかし、かかる焼結フェライト材料におけるＣｕのＣｕＯ換算含有量、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量、ＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量は、それぞれ、焼結前のフェライト材料におけるＣｕＯ含有量、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量、Ｍｎ_２Ｏ_３含有量と実質的に相違ないと考えて差し支えない。

本実施形態によれば、導体コイル２、４の材料に銅を使用しているので、導体コイル２、４間でのマイグレーションを効果的に防止することができ、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。更に、導体コイル２、４の配線抵抗を低く維持できると共に、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、例えば、比抵抗ρをｌｏｇ ρで７以上の大きさで得ることができる。

また、本実施形態によれば、上述の通り、導体コイル２、４間でのマイグレーションを効果的に防止できることから、導体コイル２、４間の磁気的結合性（または結合係数）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。また、導体コイル２、４間の距離を小さくすることもでき、よって、コモンモードチョークコイルの薄層化が可能となる。

（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）。

（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、実施形態１にて工程（ｋ）で第２磁性層５について上述したものと同様のＮｉ−Ｍｎ−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。

（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−Ｍｎ−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。

（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、実施形態１にて工程（ｋ）で第２磁性層５について上述したものと同様のＮｉ−Ｍｎ−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。

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。

（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５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Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧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。

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。

（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。

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、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを一層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。そのほか、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

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４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、実施形態１にて工程（ｋ）で第２磁性層５について上述したものと同様のＮｉ−Ｍｎ−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。

（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、以下の実験を行って、種々の組成を有するフェライト材料の耐還元性を評価した。

フェライト材料の素原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯおよびＣｕＯの各粉末を用意し、フェライト材料の組成が表１〜５に示す割合となるように、これらの粉末を秤量した。なお、表中、試料Ｎｏ．に記号「*」を付して示したものは、フェライト材料組成が本発明の範囲外にあり、試料Ｎｏ．に記号「*」が付されていないものは、フェライト材料組成が本発明の範囲以内にある。

次いで、各試料について、上記の秤量物を、純水およびＰＳＺ（Partial Stabilized Zirconia; 部分安定化ジルコニア）ボールと共に、塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕した。粉砕処理物を蒸発乾燥させた後、７５０℃の温度で２時間仮焼した。これにより得られた仮焼物を、ポリビニルブチラール系バインダ（有機バインダ）、エタノール（有機溶媒）およびＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに入れ、十分に混合粉砕し、フェライト材料を含むスラリー（セラミックスラリー）を得た。

次に、ドクターブレード法を使用して、上記で得たフェライト材料のスラリーを、厚さ２５μｍのシート状に成形した。得られた成形体を縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜いて、フェライト材料のグリーンシートを作製した。

（透磁率測定）
上述のようにして作製したフェライト材料のグリーンシートを、厚さが総計で１．０ｍｍとなるように複数枚積層した後、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で６０秒間圧着し、圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを、外径２０ｍｍおよび内径１２ｍｍのリング状に切断してリング状成形体を作製した。

上記で得られたリング状成形体を、大気中で４００℃に加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガスを焼成炉に供給して、焼成炉内の温度および酸素分圧を予め調整した後、このリング状成形体を焼成炉に投入し、温度９５０〜１０００℃および酸素分圧１．８×１０^−２Ｐａ（９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）〜６．７×１０^−２Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）にて２〜５時間保持して焼成し、これによりリング状試料を得た。

そして、各リング状試料について、軟銅線を２０ターン巻回し、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、周波数１ＭＨｚでのインダクタンスを測定し、その測定値から透磁率μ（−）を求めた。結果を表１〜５に併せて示す。

また、表５に示す試料Ｎｏ．３０１〜３０９から作製したリング状試料については、振動試料型磁力計（東英工業株式会社製、ＶＳＭ−５−１５型）を使用し、１Ｔ（テスラ）の磁界を印加し、飽和磁化の温度依存性を測定し、この飽和磁化の温度依存性からキュリー点Ｔｃを求めた。結果を表５に併せて示す。

（比抵抗測定）
別途、銅粉末に、有機溶剤および樹脂から成るビヒクルを加え、一緒に混練することにより銅を含む導体ペースト（以下、「内部導体用銅ペースト」と言う）を用意した。この内部導体用銅ペーストを、上述のようにして作製したフェライト材料のグリーンシートの表面にスクリーン印刷して、導体ペースト層を形成した。ここで、導体ペースト層は、積層コンデンサ４０の内部電極３３に対応するパターンとした（図５）。

次いで、導体ペースト層を所定のパターンで形成したフェライト材料のグリーンシートを所定枚数適切に積層した後、これらを、導体ペースト層の形成されていないフェライト材料のグリーンシートで挟持し、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で圧着し、圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを所定のサイズに切断して積層体を作製した。

上記で得られた積層体を、銅が酸化しない酸素分圧下で４００℃に加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガスを焼成炉に供給して、焼成炉内の温度および酸素分圧を予め調整した後、この積層体を焼成炉に投入し、温度９５０〜１０００℃および酸素分圧１．８×１０^−２Ｐａ（９５０℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）〜６．７×１０^−２Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）にて２〜５時間保持して焼成し、これにより焼結積層体を得た。

この焼結積層体を水と共に、遠心バレル機のバレルポットに入れて遠心バレル処理を施して、焼結積層体から内部電極（導体ペースト層）を露出させた。

その後、銅粉末、ガラスフリットおよびビヒクルから成る導電ペースト（以下、「外部電極用銅ペースト」と言う）を用意し、この外部電極用銅ペーストを、上記で遠心バレル処理した焼結積層体の両端部（内部電極を露出させた端面）をディップ法により塗布した後、温度９００℃および酸素分圧４．３×１０^−３Ｐａ（９００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）で焼き付けて、外部電極を形成した。これにより、比抵抗測定用試料として、図５に示す積層コンデンサ４０を作製した。積層コンデンサ４０は、磁性層（焼結フェライト材料）３１内に内部電極３３が埋設され、外部電極３５ａ、３５ｂに接続されて成る。

そして、各比抵抗測定用試料（積層コンデンサ４０）について、外部電極３５ａ、３５ｂ間に５０Ｖの電圧を３０秒間印加したときに流れる電流値を測定して抵抗値を求め、試料形状から比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）をｌｏｇ ρで算出した。結果を表１〜５に併せて示す。

表１〜５から明らかなように、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料の組成において、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＣｕＯが５ｍｏｌ％以下である試料では、比抵抗ρが、ｌｏｇ ρで７以上の大きさとなり、十分大きな比抵抗が得られた。これに対し、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲外にあるか、または、ＣｕＯが５ｍｏｌ％を超える試料では、比抵抗ρが、ｌｏｇ ρで７未満となった。

また、表１〜５を参照して、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＺｎＯ含有量を６ｍｏｌ％以上とした試料では、透磁率μが３５以上となり、磁性層として実用的な大きさの透磁率が得られた。また、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＺｎＯ含有量を３３ｍｏｌ％以下とした試料では、キュリー点が１３０℃以上となり、十分なコイル動作温度が得られた。

（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。

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のＦｅ_２Ｏ_３換算含有量 ４４．０ｍｏｌ％、ＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量 ５．０ｍｏｌ％、ＺｎのＺｎＯ換算含有量 ３０．０ｍｏｌ％、ＮｉのＮｉＯ換算含有量 １９．０ｍｏｌ％、ＣｕのＣｕＯ換算含有量 ２．０ｍｏｌ％）を用いた。

上述の工程（ｂ）において、感光性のホウケイ酸ガラス（ＳｉＯ_２−Ｂｉ_２Ｏ_３−ＣａＯ−Ｋ_２Ｏ、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、９００℃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。

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Ｃｕとしたが、Ｃｕ／ＴｉまたはＣｕ／Ｃｒ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銅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。

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、酸素分圧を１．８×１０^−２Ｐａに調整したＮ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガス雰囲気にて、９５０℃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。

上述の工程（ｋ）において、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料（Ｆｅ_２Ｏ_３ ４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ_２Ｏ_３ ５．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ １９．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ ２．０ｍｏｌ％）の仮焼物を粉砕し、これに有機バインダおよび有機溶剤からなるビヒクルを添加して混練することで磁性体ペーストを準備し、非磁性層３上に磁性体ペーストを印刷工法により塗膜し、その後、酸素分圧を１．８×１０^−２Ｐａに調整したＮ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガス雰囲気にて、９５０℃にて２時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−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料は、表４中に示すＮｏ．２０３の組成に一致するものである。

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。

上述の工程（ｌ）において、外部電極用銅ペーストを塗布し、得られた構造体を酸素分圧４．３×１０^−３Ｐａ雰囲気中で、９００℃にて５分間の熱処理に付して銅を焼き付け、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。

（比較例１）
導体コイル２、４を銅に代えて銀を用いて（シード層および電解メッキを銀として）作製したこと、非磁性層３ｂ〜３ｅを形成するための各焼成および第２磁性層５を形成するための焼成を９００℃にて空気中で実施したこと、外部電極９ａ〜９ｄを、外部電極用銅ペーストにおける銅粉末を銀粉末で置換して成る外部電極用銀ペーストを用いて空気中で焼成することにより作製したこと、ならびに第２磁性層５の材料としてＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料（Ｆｅ_２Ｏ_３ ４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ_２Ｏ_３ ５．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０ｍｏｌ％、ＮｉＯ １３．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ ８．０ｍｏｌ％）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。なお、ここで使用したＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料は、表４中に示すＮｏ．２０９の組成に一致するものである。

以上により作製した実施例１および比較例１のコモンモードチョークコイルに対して耐湿負荷試験を行った。具体的には、７０℃および９５％ＲＨ（相対湿度）の条件下にて、コモンモードチョークコイルの導体コイル２、４間に直流電圧５Ｖを印加して、試験初期および１０００時間印加したときの絶縁抵抗（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、ｌｏｇ ＩＲおよびその変化率を算出した。結果を表６に示す。

表６から明らかなように、実施例１のコモンモードチョークコイルでは、耐湿負荷試験を行っても、絶縁抵抗の変化が、比較例１のコモンモードチョークコイルに比べて顕著に低減され、信頼性が高いことが確認された。また、実施例１のコモンモードチョークコイルでは、試験初期の絶縁抵抗を、比較例１のコモンモードチョークコイルと同程度に維持することができた。

（実施例２）
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。

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−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料（Ｆｅ_２Ｏ_３ ４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ_２Ｏ_３ ５．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ １９．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ ２．０ｍｏｌ％）の仮焼物を粉砕し、これに有機バインダおよび有機溶剤からなるビヒクルを添加して混練することで磁性体ペーストを準備し、非磁性層３上に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−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料は、表４中に示すＮｏ．２０３の組成に一致するものである。

上述の工程（ｎ）において、感光性のホウケイ酸ガラス（ＳｉＯ_２−Ｂｉ_２Ｏ_３−ＣａＯ−Ｋ_２Ｏ、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、内部導体用銅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、内部導体用銅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、内部導体用銅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、内部導体用銅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。

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−Ｍｎ−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。

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。

上述の工程（ｐ）において、酸素分圧を１．８×１０^−２Ｐａに調整したＮ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガス雰囲気にて、９５０℃にて２時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を形成した。

上述の工程（ｑ）において、外部電極用銅ペーストを塗布し、得られた構造体を酸素分圧４．３×１０^−３Ｐａ雰囲気中で、９００℃にて５分間の熱処理に付して銅を焼き付け、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。

（比較例２）
導体コイル２、４を銅に代えて銀を用いて（内部導体用銅ペーストにおける銅粉末を銀粉末で置換して成る内部導体用銀ペーストを用いて）作製したこと、第１磁性層１、非磁性層３および第２磁性層５を形成するための同時焼成を９００℃にて空気中で実施したこと、外部電極９ａ〜９ｄを、外部電極用銅ペーストにおける銅粉末を銀粉末で置換して成る外部電極用銀ペーストを用いて空気中で焼成することにより作製したこと、ならびに第２磁性層５の材料としてＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料（Ｆｅ_２Ｏ_３ ４４．０ｍｏｌ％、Ｍｎ_２Ｏ_３ ５．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０ｍｏｌ％、ＮｉＯ １３．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ ８．０ｍｏｌ％）を用いた磁性体ペーストで置換したこと以外は、実施例２と同様にしてコモンモードチョークコイルを作製した。なお、ここで使用したＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料は、表４中に示すＮｏ．２０９の組成に一致するものである。

以上により作製した実施例２および比較例２のコモンモードチョークコイルに対して、実施例１および比較例１のコモンモードチョークコイルと同様にして、耐湿負荷試験を行ったところ、実施例２のコモンモードチョークコイルは、比較例２のコモンモードチョークコイルに比べて信頼性が高いことが確認された。また、実施例１のコモンモードチョークコイルでは、導体コイル２、４そのものの配線抵抗（直流抵抗）を、実施例１のコモンモードチョークコイルより小さくできることも確認された。

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。

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
３１ 磁性層
３３ 内部電極
３５ａ、３５ｂ 外部電極
４０ 積層コンデンサ（磁性層の比抵抗測定用）

Claims (5)

1. 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、
   非磁性層が焼結ガラスセラミックスから成り、
   導体コイルが銅を含む導体から成り、
   第１磁性層および第２磁性層の少なくとも一方が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、
   該焼結フェライト材料において、
   ＣｕのＣｕＯ換算含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
   ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である、コモンモードチョークコイル。
2. 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１に記載のコモンモードチョークコイル。
3. 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、
   銅を含む導体により前記導体コイルを形成すること、
   銅を含む導体の存在下にて、ガラスセラミックスをＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧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、
   Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、
   ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
   Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を用いて、銅を含む導体の存在下にて、該フェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより、前記第２磁性層を形成すること
   を含む製造方法。
4. 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３に記載のコモンモードチョークコイルの製造方法。
5. Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、
   ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
   Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を用いて、銅を含む導体の存在下にて、該フェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧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３に記載のコモンモードチョークコイルの製造方法。

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