JP4683026B2 - コモンモードチョークコイル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はコモンモードチョークコイル及びその製造方法に関し、特に、ディファレンシャルモード信号に対するカットオフ周波数の高いコモンモードチョークコイル及びその製造方法に関する。

近年、高速な信号伝送インターフェースとして、ＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。ＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥインターフェースのインターフェースは、古くから一般的であったシングルエンド伝送方式とは異なり、一対の信号線を用いて差動信号（ディファレンシャルモード信号）を伝送する差動信号方式が採用されている。

差動伝送方式は、シングルエンド伝送方式と比べて信号線から発生する放射電磁界が少ないだけでなく、外来ノイズの影響を受けにくいという優れた特徴を有している。このため、信号の小振幅化が容易であり、小振幅化による立ち上がり時間及び立ち下がり時間の短縮によって、シングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送を行うことが可能となる。

図１２は、一般的な差動伝送回路の回路図である。

図１２に示す差動伝送回路は、一対の信号線２，４と、信号線２，４にディファレンシャルモード信号を供給する出力バッファ６と、信号線２，４からのディファレンシャルモード信号を受ける入力バッファ８とを備えている。かかる構成により、出力バッファ６に与えられる入力信号ＩＮは、一対の信号線２，４を経由して入力バッファ８へ伝えられ、出力信号ＯＵＴとして再生される。このような差動伝送回路は、上述の通り、信号線２，４から発生する放射電磁界が少ないという特徴を有しているが、信号線２，４に共通のノイズ（コモンモードノイズ）が重畳した場合には比較的大きな放射電磁界を発生させてしまう。コモンモードノイズによって発生する放射電磁界を低減するためには、図１２に示すように、信号線２，４にコモンモードチョークコイル１０を挿入することが有効である。

コモンモードチョークコイル１０は、信号線２，４を伝わる差動成分（ディファレンシャルモード信号）に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。このため、信号線２，４にコモンモードチョークコイル１０を挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなく、一対の信号線２，４を伝わるコモンモードノイズを遮断することができる。コモンモードチョークコイル１０としては、例えば特許文献１に記載された積層型のコモンモードチョークコイルが知られている。

近年、コモンモードチョークコイルには、より高速且つ低損失な信号伝送特性が求められている。これを実現するためには、コモンモードチョークコイルを構成するスパイラル導体の導体幅を広くすることが有効であるが、スパイラル導体の導体幅を広くすると、その分、一対のスパイラル導体間の寄生容量が増大してしまう。スパイラル導体間の寄生容量は、伝送すべき信号の周波数が高くなるほど信号品質に大きな影響を与えるため、伝送すべき信号の周波数が特に高い場合には、スパイラル導体間の寄生容量を低減させることが不可欠である。

スパイラル導体間の寄生容量を低減させる最も簡単な方法は、これらスパイラル導体間の距離を広げるとともに、スパイラル導体間に設けられる絶縁層の材料として低誘電率の樹脂を用いることである。しかしながら、単純にスパイラル導体間の距離を広げると、チップの高さが増大してしまい、低背化の要求に反してしまう。しかも、絶縁層の材料として樹脂材料を用いる場合には、スピンコート法によって樹脂絶縁層が形成されることから、十分な平坦性を確保しつつスパイラル導体間の距離を広くするためには、スパイラル導体間にてスピンコートを複数回行う必要があり、工程数が増大してしまう。

したがって、スパイラル導体間の距離を広げる場合、特許文献１の図１４に記載されているように、スパイラル導体間に引き出し導体を配置する構造を採用することが好ましいと考えられる。つまり、スパイラル導体の上下に配置されていた引き出し導体をスパイラル導体間に配置することにより、絶縁層の層数を増やすことなく、スパイラル導体間の距離を広げることが可能となる。
特開平８−２０３７３７号公報

しかしながら、スパイラル導体間に引き出し導体を配置すると、一対の引き出し導体間の距離が近接してしまう。このため耐圧が低下し、場合によってはショート不良を引き起こす可能性が生じる。このような問題は、スパイラル導体が円弧状である場合において特に顕著となる。図１３はこれを説明するための模式的な平面図であり、（ａ）はスパイラル導体が四角形状である場合における引き出し電極の形成位置を示し、（ｂ）及び（ｃ）はスパイラル導体が円弧状である場合における引き出し導体の形成位置を示している。

図１３に示すように、スパイラル導体１０２は、その内周端１０２ａにて図示しないスルーホールを介して引き出し導体１１２に接続される。同様に、スパイラル導体１０４は、その内周端１０４ａにて図示しないスルーホールを介して引き出し導体１１４に接続される。ここで、引き出し導体１１２，１１４間の距離を十分に引き離すためには、スパイラル導体１０２，１０４の内周端１０２ａ，１０４ａの位置を十分に離す必要がある。この時、図１３（ａ）に示すようにスパイラル導体１０２，１０４が四角形状であれば、内周端１０２ａ，１０４ａの距離をスパイラル導体１０２，１０４の内周径に相当する距離Ｄ１に設定すれば、スパイラル導体１０２，１０４の内周部における巻数差は１／４ターンとなる。

これに対し、図１３（ｂ）に示すようにスパイラル導体１０２，１０４が円弧状であると、内周端１０２ａ，１０４ａの距離をスパイラル導体１０２，１０４の内周径に相当する距離Ｄ２に設定すると、スパイラル導体１０２，１０４の内周部における巻数差は１／２ターンとなってしまう。つまり、スパイラル導体１０２，１０４が四角形状である場合と比べて、巻数差が増大してしまう。

このように、スパイラル導体１０２，１０４が円弧状である場合、内周端１０２ａ，１０４ａの平面位置の相違によって対称性が崩れやすく、このため、スパイラル導体１０２，１０４が円弧状である場合は、内周端１０２ａ，１０４ａの平面位置を近づける必要性が特に高くなる。例えば、スパイラル導体１０２，１０４の内周部における巻数差を図１３（ａ）と同じ１／４ターンとするためには、図１３（ｃ）に示すように、内周端１０２ａ，１０４ａの距離をかなり近づけなければならない。その結果、引き出し導体１１２，１１４の距離Ｄ３が必然的に近くなり、耐圧低下ひいてはショート不良が生じやすくなってしまう。

このような問題は、スパイラル導体間に引き出し導体を配置するケースに限らず、一対の引き出し導体を同じ絶縁層上に形成する場合において共通に生じる問題である。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、一対の引き出し導体を同じ絶縁層上に形成しつつ、これらの間の耐圧が高められたコモンモードチョークコイル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明によるコモンモードチョークコイルは、第１及び第２の端子電極と、積層された少なくとも第１乃至第３の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成された第１のスパイラル導体と、第２の絶縁層上に形成された第２のスパイラル導体と、第３の絶縁層上に形成され、第１のスパイラル導体の内周端と第１の端子電極とを接続する第１の引き出し導体と、第３の絶縁層上に形成され、第２のスパイラル導体の内周端と第２の端子電極とを接続する第２の引き出し導体とを備え、第３の絶縁層のうち、第１の引き出し導体に覆われた第１の部分と第２の引き出し導体に覆われた第２の部分との間には凹部が設けられ、凹部は第３の絶縁層とは異なる他の絶縁層によって埋め込まれていることを特徴とする。ここで、「他の絶縁層」とは、第１又は第２の絶縁層であっても構わないし、第１乃至第３の絶縁層とは異なる第４の絶縁層であっても構わない。

本発明によれば、第１及び第２の引き出し導体が形成された部分における第３の絶縁層が平坦ではないことから、第３の絶縁層の表面に沿った第１及び第２の引き出し導体間の距離が長くなる。このため、第３の絶縁層の表面に沿ったイオンの移動（マイグレーション）などによって生じる電流パスが形成されにくくなることから、引き出し導体間の平面的な距離が近い場合であっても高い耐圧を得ることが可能となる。

本発明においては、第３の絶縁層が第１及び第２の絶縁層間に位置していることが好ましい。これによれば、絶縁層の層数を増やすことなく、スパイラル導体間の距離を広げることが可能となる。

本発明においては、凹部が少なくとも第１の引き出し導体と第２の引き出し導体との平面的な距離が最も近接する部分に設けられていることが好ましい。これによれば、最も耐圧が不足する部分において、耐圧を高めることが可能となる。

本発明においては、第１及び第２のスパイラル導体が円弧状であることが好ましい。上述の通り、スパイラル導体が円弧状である場合には、引き出し導体の距離が近くなりやすいため、本発明を適用する意義が大きいからである。本発明において「円弧状」とは、略真円形状、楕円形状、さらには、直線部分を有するが全体的に円形である形状などを含む概念である。

本発明においては、少なくとも第３の絶縁層が感光性絶縁樹脂によって構成されていることが好ましい。これによれば、第１の部分と第２の部分との間に凹部を簡単に形成することが可能となる。特に、第１乃至第３の絶縁層に開口を設け、開口の内部に磁性体を設ける構造を採用する場合には、開口を形成するための露光・現像工程が必要であることから、工程を増やすことなく凹部を形成することが可能となる。

本発明によるコモンモードチョークコイルは、第１の端子電極と第１の引き出し導体との間に接続された第３のスパイラル導体と、第２の端子電極と第２の引き出し導体との間に接続された第４のスパイラル導体とをさらに備えていることが好ましい。これによれば、容量性素子を伝送線路に挿入することによるインピーダンス不整合を解消することが可能となる。しかも、第１のスパイラル導体と第３のスパイラル導体は、第１の引き出し導体を経由して直列接続され、第２のスパイラル導体と第４のスパイラル導体は、第２の引き出し導体を経由して直列接続されることから、第３のスパイラル導体と他のスパイラル導体との磁気結合、並びに、第４のスパイラル導体と他のスパイラル導体との磁気結合を抑制することが可能となる。

本発明によるコモンモードチョークコイルの製造方法は、積層された第１及び第２のスパイラル導体と、第１及び第２の端子電極と、第１のスパイラル導体の内周端と第１の端子電極とを接続する第１の引き出し導体と、第２のスパイラル導体の内周端と第２の端子電極とを接続する第２の引き出し導体とを備えるコモンモードチョークコイルの製造方法であって、感光性絶縁樹脂を形成する工程と、感光性絶縁樹脂を露光及び現像することにより、開口及び凹部を有する絶縁層を形成する工程と、凹部を介して対向するよう絶縁層上に第１及び第２の引き出し導体を形成する工程と、凹部を他の絶縁層で埋め込む工程と、開口に磁性体を設ける工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、開口を形成するための露光・現像と同時に凹部を形成していることから、工程を増やすことなく耐圧の高められたコモンモードチョークコイルを作製することが可能となる。

このように、本発明によれば、一対の引き出し導体間の耐圧を高めることが可能となることから、信頼性の高いコモンモードチョークコイルを提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の構成を示す略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００は、薄膜タイプのコモンモードチョークコイルであって、第１及び第２の磁性基板１１Ａ、１１Bと、第１の磁性基板１１Ａと第２の磁性基板１１Ｂに挟まれた層構造体１２とを備えている。第１の磁性基板１１Ａ、層構造体１２、第２の磁性基板１１Ｂからなる積層体の外周面には、端子電極１４ａ〜１４ｄが形成されている。

第１及び第２の磁性基板１１Ａ、１１Ｂは、層構造体１２を物理的に保護すると共に、コモンモードチョークコイルの閉磁路としての役割を果たすものである。第１及び第２の磁性基板１１Ａ、１１Ｂの材料としては、焼結フェライト、複合フェライト（粉状のフェライトを含有した樹脂）等を用いることができる。

図２は、層構造体１２の略分解斜視図である。

図２に示すように、層構造体１２は、複数の層が薄膜成形技術により積層形成されたものであり、第１〜第４の樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄと、実際のコモンモードチョークコイルとして機能する第１及び第２のスパイラル導体２１，２２と、第１〜第４の引き出し導体３１〜３４とを備えている。本実施形態の層構造体１２は、第１乃至第４の樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄの間に設けられた３層構造の導電層を有している。

第１〜第４の樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄは、各導体パターン間、或いは導体パターンと磁性基板とを絶縁すると共に、導体パターンが形成される平面の平坦性を確保する役割を果たす。特に、第１及び第４の樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｄは第１及び第２の磁性基板１１Ａ、１１Ｂの表面の凹凸を緩和し、導体パターンの密着性を高める役割を果たす。樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄとしては、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工性のよい樹脂材料を用いることが好ましい。

第１及び第２のスパイラル導体２１，２２の内側の中央領域には、第１〜第４の樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄを貫通する開口２５が設けられている。この開口２５の内部には、第１の磁性基板１１Ａと第２の磁性基板１１Ｂとの間に閉磁路を形成するための磁性体２６が設けられている。磁性体２６としては、複合フェライト等の磁性材料を用いることができる。

第１のスパイラル導体２１は、第１の樹脂絶縁層１５Ａ上に設けられている。第１のスパイラル導体２１はＣｕ等の金属材料からなる。第１のスパイラル導体２１の外周端は、第３の引き出し導体３３を介して端子電極１４ａに接続されている。一方、第１のスパイラル導体２１の内周端は、第２の樹脂絶縁層１５Ｂを貫通するコンタクトホール２４ａ及び第１の引き出し導体３１を介して、端子電極１４ｃに接続されている。

第２のスパイラル導体２２は、第３の樹脂絶縁層１５Ｃ上に設けられている。第２のスパイラル導体２２もまたＣｕ等の金属材料からなり、第１のスパイラル導体２１と同一の平面形状を有している。第２のスパイラル導体２２は、第１のスパイラル導体２１と平面視で同じ位置に設けられており、第１のスパイラル導体２１と完全に重なり合っていることから、第１のスパイラル導体２１と第２のスパイラル導体２２との間には強い磁気結合が生じている。第２のスパイラル導体２２の外周端は、第４の引き出し導体３４を介して端子電極１４ｂに接続されている。一方、第２のスパイラル導体２２の内周端は、第３の樹脂絶縁層１５Ｃを貫通するコンタクトホール２４ｂ及び第２の引き出し導体３２を介して、端子電極１４ｄに接続されている。

図２に示すように、第１及び第２の引き出し導体３１，３２は、同じ樹脂絶縁層１５Ｂ上に形成されている。このため、第１の引き出し導体３１と第２の引き出し導体３２との平面的な距離は必然的に近くなり、耐圧が不足しやすい構造となる。特に、コンタクトホール２４ａ，２４ｂに近い領域Ｘにおいては、第１の引き出し導体３１と第２の引き出し導体３２とを離間させることができないため、この部分において最も耐圧が不足する。

図３は、図２に示す領域Ｘの略断面図である。尚、図３においては、スパイラル導体２１，２２は省略されている（図４〜図８においても同様）。

図３に示すように、引き出し導体３１，３２が形成された樹脂絶縁層１５Ｂのうち、引き出し導体３１に覆われた第１の部分５１と引き出し導体３２に覆われた第２の部分５２との間には、凹部（またはスリット）５３が形成されている。この凹部５３の内部には、上層の樹脂絶縁層１５Ｃが埋め込まれ、これにより、第１の部分５１と第２の部分５２との間に他の絶縁層が介在した状態となっている。

このように、引き出し導体３１，３２が形成された部分における樹脂絶縁層１５Ｂは平坦ではなく、凹凸形状を有している。その結果、樹脂絶縁層１５Ｂの表面に沿った引き出し導体３１，３２間の距離が長くなるため、樹脂絶縁層１５Ｂの表面に沿ったイオンの移動（マイグレーション）などによって生じる電流パスが形成されにくくなる。このため、平面的な距離が非常に近いにもかかわらず、高い耐圧を得ることが可能となる。

このような凹部５３は、引き出し導体３１，３２間の全域に亘って形成しても構わないが、少なくとも、引き出し導体３１，３２間の平面的な距離が最も近接する部分に設けることが好ましい。これによれば、最も耐圧が不足する部分において、耐圧を高めることが可能となる。

尚、図３に示した例では、第１の部分５１と第２の部分５２との間に１つの凹部５３のみが形成されているが、図４に示すように、これらの間に２つの凹部５３が存在していても構わない。これによれば、樹脂絶縁層１５Ｂの表面に沿った引き出し導体３１，３２間の距離がより長くなることから、さらに高い耐圧を得ることが可能となる。

さらに、図３に示した例では、凹部５３の幅が引き出し導体３１，３２間の距離よりも狭いが、図５に示すように、凹部５３の幅が引き出し導体３１，３２間の距離とほぼ一致していても構わない。このような構造は、引き出し導体３１，３２をマスクとして樹脂絶縁層１５Ｂをエッチバックすることにより得られる。

さらに、図３に示した例では、凹部５３の内部に樹脂絶縁層１５Ｃが埋め込まれているが、図６に示すように、樹脂絶縁層１５Ｂと１５Ｃとの間に他の樹脂絶縁層１５Ｅを介在させ、凹部５３の内部にこの樹脂絶縁層１５Ｅを埋め込む構造としても構わない。これによれば、凹部５３による凹凸形状が樹脂絶縁層１５Ｃの表面にほとんど反映されなくなることから、スパイラル導体２２が形成される樹脂絶縁層１５Ｃの平坦性を高めることが可能となる。

さらに、図３に示した例では、凹部５３が樹脂絶縁層１５Ｂを貫通していないが、図７に示すように、樹脂絶縁層１５Ｂの下部に他の樹脂絶縁層１５Ｆを介在させ、凹部５３が樹脂絶縁層１５Ｂを貫通していても構わない。これによれば、樹脂絶縁層１５Ａに形成されるスパイラル導体２１に影響を与えることなく、樹脂絶縁層１５Ｂ（及び樹脂絶縁層１５Ｆ）の表面に沿った引き出し導体３１，３２間の距離をより長くすることが可能となる。

この場合、図８に示すように、樹脂絶縁層１５Ｆにも凹部５４を設け、凹部５３，５４の全体としての深さをより大きくしても構わない。これによれば、樹脂絶縁層１５Ｂ（及び樹脂絶縁層１５Ｆ）の表面に沿った引き出し導体３１，３２間の距離がよりいっそう長くなることから、さらに高い耐圧を得ることが可能となる。

このように、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００は、引き出し導体３１，３２の平面的な距離が非常に近いにもかかわらず、高い耐圧を得ることが可能となる。しかも、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２間に複数の樹脂絶縁層１５Ｂ，１５Ｃ（及び樹脂絶縁層１５Ｅ，１５Ｆ（図６〜図８参照））が設けられており、これによって、第１のスパイラル導体２１と第２のスパイラル導体２２との距離が確保されている。このため、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２間に生じる寄生容量が低減されることから、ディファレンシャルモード信号に対するカットオフ周波数を高めることが可能となる。

特に限定されるものではないが、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２間に介在する樹脂絶縁層１５Ｂ，１５Ｃ（及び樹脂絶縁層１５Ｅ，１５Ｆ）の合計厚さは、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ程度であることが特に好ましい。これによれば、寄生容量が十分に低減されることから、カットオフ周波数を例えば５ＧＨｚ以上とすることが可能となる。

次に、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の製造方法について説明する。

図９は、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の製造工程を示すフローチャートである。

まず、第１の磁性基板１１Ａを用意する（ステップＳ１）。第１の磁性基板１１Ａとしては、多数のチップを同時形成可能なウェハ状の基板を用いることが好ましい。次に、磁性基板１１Ａ上に感光性樹脂（例えば感光性ポリイミド樹脂）をスピンコートし（ステップＳ２）、これを露光・現像することによって（ステップＳ３）、開口２５を有する第１の樹脂絶縁層１５Ａを形成する。そして、蒸着法又はスパッタリング法により下地導電層を形成し、これを給電体としたメッキを行うことにより第１の樹脂絶縁層１５Ａ上に第１のスパイラル導体２１を形成する（ステップＳ４）。この場合、下地導電層の全表面にレジストを形成し、フォトリソグラフィー法によって所定領域の下地導電層を露出させた後、メッキを行っても構わないし、或いは、フォトリソグラフィー法によって下地導電層をパターニングした後、メッキを行っても構わない。このようなステップＳ２〜Ｓ４を繰り返し実行することにより、図２に示した層構造体１２が形成される。

ここで、第２の樹脂絶縁層１５Ｂの形成においては、感光性樹脂の露光及び現像により、開口２５及び凹部５３を同時に形成することができる。凹部５３の深さとして、樹脂絶縁層１５Ｂを貫通しない深さに設定する場合には（図３参照）、露光時に使用するマスクの開口幅を十分に狭く設定すればよい。マスクの開口幅を狭く設定すれば、当該領域における感光性樹脂の上部が未硬化状態、下部が硬化状態となることから、樹脂絶縁層１５Ｂを貫通しない深さの凹部５３を形成することができる。

また、第３の樹脂絶縁層１５Ｃの形成においては、未硬化状態の感光性樹脂が凹部５３の内部に埋め込まれることから、凹部５３にはほとんど空洞は残らない。

このようにして第１の磁性基板１１Ａ上に層構造体１２を形成した後、開口２５に磁性体２６を埋め込み（ステップＳ５）、さらに第２の磁性基板１１Ｂを貼り付ける（ステップＳ６）。そして、ダイシングにより個別のチップに分割した後、端子電極１４ａ〜１４ｄを形成すれば（ステップＳ７）、本実施形態によるコモンモードチョークコイル１００が完成する。

ここで、感光性樹脂のスピンコートにおいて高い平坦性を得るためには、塗布液の粘度を十分に低く調製する必要がある。その結果、１回のスピンコートによって形成可能な樹脂絶縁層の厚さは数μｍ程度に制限される。このため、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２間の距離を１０μｍ以上、例えば２０μｍ程度とするためには、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２間に形成する樹脂絶縁層を複数層とする必要が生じる。つまり複数回のスピンコートを行う必要が生じる。このような場合には、図６〜図８に示したように、他の樹脂絶縁層１５Ｅ，１５Ｆを追加すればよい。

尚、上記実施形態では、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２が円弧状であるが、本発明がこれに限定されるものではなく、図１０に示すようにスパイラル導体が四角形状であっても構わない。さらに、図１１に示すように、樹脂絶縁層１５Ａ上に第３のスパイラル導体４１を追加し、樹脂絶縁層１５Ｃ上に第４のスパイラル導体４２を追加することも可能である。

第３のスパイラル導体４１は他のスパイラル導体と磁気結合しない導体であり、その内周端は、第２の樹脂絶縁層１５Ｂを貫通するコンタクトホール２４ｃを介して、第１の引き出し導体３１に接続されている。すなわち、第３のスパイラル導体４１は、第１の引き出し導体３１を介して第１のスパイラル導体２１に直列接続されている。第３のスパイラル導体４１の外周端は、端子電極１４ｃに接続されている。

第４のスパイラル導体４２も他のスパイラル導体と磁気結合しない導体であり、その内周端は、第３の樹脂絶縁層１５Ｃを貫通するコンタクトホール２４ｄを介して、第２の引き出し導体３２に接続されている。すなわち、第４のスパイラル導体４２は、第２の引き出し導体３２を介して第２のスパイラル導体２２に直列接続されている。第４のスパイラル導体４２の外周端は、端子電極１４ｄに接続されている。

このようなスパイラル導体４１，４２を付加することにより、特性インピーダンスの調整を行うことができる。つまり、ＨＤＭＩ等の高速インターフェースでは、ＩＣ自体の構造がＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）に対して脆弱であるため、その対策としてバリスタ、ツェナーダイオード等の容量性素子が伝送線路に挿入されることが多い。しかしながら、容量性素子を伝送線路に挿入すると、当該伝送線路を伝わる信号、特に高周波（２００ＭＨｚ以上）や高速のパルス信号が反射、減衰してしまうという問題がある。これは、容量性素子を伝送線路に挿入した場合、容量性素子が有する容量成分により、伝送線路における容量性素子を挿入した位置での特性インピーダンスが低下して、当該位置にてインピーダンス不整合となることに起因するものである。

このようなインピーダンスの不整合は、図１１に示すコモンモードチョークコイルを用いることにより解消することが可能である。しかも、図１１に示すコモンモードチョークコイルは、第３のスパイラル導体４１と第４のスパイラル導体４２がほぼ線対称な関係を有していることから、両者のインダクタンスのばらつきを低減することができ、特性インピーダンスの低下を確実に抑制することができる。

また、第１のスパイラル導体２１と第３のスパイラル導体４１は、互いの内周端において接続されており、同様に、第２のスパイラル導体２２と第４のスパイラル導体４２は、互いの内周端において接続されている。このため、両者を接続するためには必ず別の層に形成された引き出し導体３１，３２を経由する必要があり、両者を接続する配線距離は必然的に長くなる。このため、この部分において第１のスパイラル導体２１と第２のスパイラル導体２２の磁気的結合が大きく低下することになる。図１１に示す例では、そのような磁気的結合が大きく低下する部分に第３及び第４のスパイラル導体４１，４２を設けていることから、第１及び第２のスパイラル導体２１，２２と、第３及び第４のスパイラル導体４１，４２との磁気結合を確実に抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態では、感光性樹脂をスピンコートした後、これを露光・現像することによって開口及び凹部を有する樹脂絶縁層を形成しているが、樹脂絶縁層に開口及び凹部を形成する方法としてはこれに限定されるものではない。例えば、スピンコートによって樹脂絶縁層を形成した後、感光性レジストを形成し、これをマスクとしてエッチングを行うことによって樹脂絶縁層に開口及び凹部を形成しても構わない。或いは、スピンコートによって樹脂絶縁層を形成した後、レーザビームを照射することによって樹脂絶縁層に開口及び凹部を形成しても構わない。また、絶縁層の材料としては樹脂材料に限定されるものではなく、他の絶縁材料を用いても構わない。

また、上記実施形態では、引き出し導体３１，３２が一対のスパイラル導体２１，２２間に位置しているが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、引き出し導体３１，３２がスパイラル導体２１の下方に位置していても構わないし、スパイラル導体２２の上方に位置していても構わない。但し、引き出し導体３１，３２をスパイラル導体２１，２２間に配置すれば、全体の厚みを抑制しつつ、スパイラル導体２１，２２間の距離を拡大することが可能となる。

さらに、上記実施形態では、樹脂絶縁層１５Ａ〜１５Ｄに開口２５が設けられ、ここに磁性体２６が挿入されているが、本発明においてこのような開口及び磁性体を設けることは必須でない。

本発明の好ましい実施形態によるコモンモードチョークコイル１００の構成を示す略斜視図である。 層構造体１２の略分解斜視図である。 図２に示す領域Ｘの一例を示す略断面図である。 図２に示す領域Ｘの他の例を示す略断面図である。 図２に示す領域Ｘのさらに他の例を示す略断面図である。 図２に示す領域Ｘのさらに他の例を示す略断面図である。 図２に示す領域Ｘのさらに他の例を示す略断面図である。 図２に示す領域Ｘのさらに他の例を示す略断面図である。 コモンモードチョークコイル１００の製造工程を示すフローチャートである。 層構造体１２の一変形例を示す略分解斜視図である。 層構造体１２の他の変形例を示す略分解斜視図である。 一般的な差動伝送回路の回路図である。 （ａ）はスパイラル導体が四角形状である場合における引き出し電極の形成位置を示す模式的な平面図、（ｂ）及び（ｃ）はスパイラル導体が円弧状である場合における引き出し導体の形成位置を示す模式的な平面図である。

符号の説明

１１Ａ 第１の磁性基板
１１Ｂ 第２の磁性基板
１２ 層構造体
１４ａ〜１４ｄ 端子電極
１５Ａ〜１５Ｆ 樹脂絶縁層
２１ 第１のスパイラル導体
２２ 第２のスパイラル導体
２４ａ〜２４ｄ コンタクトホール
２５ 開口
２６ 磁性体
３１〜３４ 引き出し導体
４１ 第３のスパイラル導体
４２ 第４のスパイラル導体
５１ 第１の部分
５２ 第２の部分
５３，５４ 凹部
１００ コモンモードチョークコイル

Claims (8)

1. 第１及び第２の端子電極と、積層された樹脂からなる少なくとも第１乃至第３の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１のスパイラル導体と、前記第２の絶縁層上に形成された第２のスパイラル導体と、前記第３の絶縁層上に形成され、前記第１のスパイラル導体の内周端と前記第１の端子電極とを接続する第１の引き出し導体と、前記第３の絶縁層上に形成され、前記第２のスパイラル導体の内周端と前記第２の端子電極とを接続する第２の引き出し導体とを備え、
   前記第３の絶縁層のうち、前記第１の引き出し導体に覆われた第１の部分と前記第２の引き出し導体に覆われた第２の部分との間には凹部が設けられ、前記凹部は、前記第３の絶縁層とは異なる他の絶縁層によって埋め込まれていることを特徴とするコモンモードチョークコイル。
2. 前記第３の絶縁層が前記第１及び第２の絶縁層間に位置していることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
3. 前記凹部は、少なくとも、前記第１の引き出し導体と前記第２の引き出し導体との平面的な距離が最も近接する部分に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコモンモードチョークコイル。
4. 前記第１及び第２のスパイラル導体が円弧状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
5. 少なくとも前記第３の絶縁層が感光性絶縁樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
6. 前記第１乃至第３の絶縁層には開口が設けられており、前記開口の内部には磁性体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
7. 前記第１の端子電極と前記第１の引き出し導体との間に接続された第３のスパイラル導体と、前記第２の端子電極と前記第２の引き出し導体との間に接続された第４のスパイラル導体とをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコモンモードチョークコイル。
8. 積層された第１及び第２のスパイラル導体と、第１及び第２の端子電極と、前記第１のスパイラル導体の内周端と前記第１の端子電極とを接続する第１の引き出し導体と、前記第２のスパイラル導体の内周端と前記第２の端子電極とを接続する第２の引き出し導体とを備えるコモンモードチョークコイルの製造方法であって、
   前記第１のスパイラル導体を形成する第１の工程と、前記第２のスパイラル導体を形成する第２の工程と、前記第１及び第２の引き出し導体を形成する第３の工程とを備え、
   前記第１乃至第３の工程はいずれも、絶縁層の材料である感光性絶縁樹脂を形成する樹脂形成工程と、前記感光性絶縁樹脂を露光及び現像することにより、開口を有する絶縁層を形成する露光現像工程と、前記絶縁層上に導体を形成する導体形成工程とを含み、
   前記第３の工程に含まれる前記露光現像工程においては、前記感光性絶縁樹脂を露光及び現像することにより、前記絶縁層に前記開口及び凹部を同時に形成し、
   前記第３の工程に含まれる前記導体形成工程においては、前記凹部を介して対向するよう前記絶縁層上に前記第１及び第２の引き出し導体を形成し、
   前記凹部は、前記第３の工程によって形成された前記絶縁層とは異なる他の絶縁層で埋め込まれ、
   前記第１乃至第３の工程によって形成された前記開口に磁性体を埋め込む第４の工程をさらに備えることを特徴とするコモンモードチョークコイルの製造方法。
   

Images