JP7163935B2 - コモンモードチョークコイル - Google Patents
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Description
この発明は、コモンモードチョークコイルに関するもので、特に、積層された複数の非導電体層を有する積層体と、積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、を備える、積層型のコモンモードチョークコイルに関するものである。
この発明にとって興味ある技術が、たとえば特開２００６－３１３９４６号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載の技術は、積層型のコモンモードチョークコイルに関するもので、当該コモンモードチョークコイルは、超小型の薄膜型のものであり、ＧＨｚ近傍の伝送信号の高速伝送が可能とされている。より具体的には、特許文献１には、伝送信号（ディファレンシャルモードの信号）の減衰特性が－３ｄＢとなる周波数をカットオフ周波数と定義したとき、このカットオフ周波数が２．４ＧＨｚ以上となるコモンモードチョークコイルが記載されている。
高速通信技術の進展により、より高周波において、ディファレンシャルモードの信号を透過し、かつコモンモードのノイズ成分を減衰できる積層型のコモンモードチョークコイルが必要となってきている。
そこで、この発明の目的は、たとえば２５ＧＨｚ～３０ＧＨｚといった高い周波数帯において、さらには３０ＧＨｚを超えるような極めて高い周波数帯においても、従来では想定されていなかった、ディファレンシャルモードの信号の透過特性およびコモンモードの信号の透過特性を実現し得る積層型のコモンモードチョークコイルを提供しようとすることである。
この発明は、非導電体からなりかつ積層された複数の非導電体層を有する積層体と、積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、積層体の外表面に設けられ、第１コイルの互いに異なる第１端および第２端にそれぞれ電気的に接続された第１端子電極および第２端子電極と、積層体の外表面に設けられ、第２コイルの互いに異なる第３端および第４端にそれぞれ電気的に接続された第３端子電極および第４端子電極と、を備える、コモンモードチョークコイルに向けられる。
そして、この発明に係るコモンモードチョークコイルは、上述した技術的課題を解決するため、
第１コイルは、非導電体層間の界面に沿って配置された第１コイル導体を有し、
第２コイルは、第１コイル導体が配置された非導電体層間の界面とは異なる非導電体層間の界面に沿って配置された第２コイル導体を有し、
第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数は２ターン未満であり、
第１コイル導体および第２コイル導体を積層体の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体と第２コイル導体とが互いに交差する箇所は、２箇所以下であり、
第１コイルは、第１端および第２端をそれぞれ与える第１引き出し導体および第２引き出し導体を有し、第１引き出し導体は、第１端子電極に接続された第１接続端部と、第１コイル導体および第１接続端部間を接続する直線状の第１連結部と、を有し、
第２コイルは、第３端および第４端をそれぞれ与える第３引き出し導体および第４引き出し導体を有し、第３引き出し導体は、第３端子電極に接続された第３接続端部と、第２コイル導体および第３接続端部間を接続する直線状の第２連結部と、を有し、
第１コイル導体と第２コイル導体との間の距離は、６μｍ以上かつ２６μｍ以下とされ、
第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅は、１０μｍ以上かつ２４μｍ以下とされるとともに、
次のような新規な特性を備えることを特徴としている。
第１コイルは、非導電体層間の界面に沿って配置された第１コイル導体を有し、
第２コイルは、第１コイル導体が配置された非導電体層間の界面とは異なる非導電体層間の界面に沿って配置された第２コイル導体を有し、
第１コイル導体および第２コイル導体の各々のターン数は２ターン未満であり、
第１コイル導体および第２コイル導体を積層体の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体と第２コイル導体とが互いに交差する箇所は、２箇所以下であり、
第１コイルは、第１端および第２端をそれぞれ与える第１引き出し導体および第２引き出し導体を有し、第１引き出し導体は、第１端子電極に接続された第１接続端部と、第１コイル導体および第１接続端部間を接続する直線状の第１連結部と、を有し、
第２コイルは、第３端および第４端をそれぞれ与える第３引き出し導体および第４引き出し導体を有し、第３引き出し導体は、第３端子電極に接続された第３接続端部と、第２コイル導体および第３接続端部間を接続する直線状の第２連結部と、を有し、
第１コイル導体と第２コイル導体との間の距離は、６μｍ以上かつ２６μｍ以下とされ、
第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅は、１０μｍ以上かつ２４μｍ以下とされるとともに、
次のような新規な特性を備えることを特徴としている。
すなわち、この発明に係るコモンモードチョークコイルは、ディファレンシャルモード成分の透過特性であるＳｄｄ２１透過特性を０．１ＧＨｚ以上かつ１００ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数が３０ＧＨｚ以上であり、コモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１透過特性を１０ＧＨｚ以上かつ６０ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数が２０ＧＨｚ以上であり、Ｓｃｃ２１透過特性の最小値が－２０ｄＢ以下であることを特徴としている。
この発明によれば、従来にはない、ディファレンシャルモードの信号の透過特性およびコモンモードの信号の透過特性を実現し得る積層型のコモンモードチョークコイルを得ることができる。したがって、この発明によれば、たとえば高速通信技術の分野において、画期的な進歩を期待することができる。
図１ないし図４を参照して、この発明の一実施形態によるコモンモードチョークコイル１について説明する。
図１に示すように、コモンモードチョークコイル１は、積層された複数の非導電体層を有する積層体２を備える。図２には、複数の非導電体層のうち、代表的な非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅが図示されている。以下において、図２に示す非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅのように互いに区別する場合を除いて、非導電体層を一般的に説明する場合には、非導電体層について、「３」の参照符号を用いる。非導電体層３は、たとえばガラスおよびセラミックを含む非導電体から構成される。
積層体２は、非導電体層３の延びる方向に延びかつ互いに対向する第１主面５および第２主面６と、第１主面５および第２主面６間を連結しかつ互いに対向する第１側面７および第２側面８と、第１主面５および第２主面６間ならびに第１側面７および第２側面８間をそれぞれ連結しかつ互いに対向する第１端面９および第２端面１０と、を有する、直方体形状である。直方体形状は、たとえば、稜線部分および角部分に丸みや面取りが付与された形状であってもよい。
コモンモードチョークコイル１は、図２および図３に示すように、積層体２に内蔵された第１コイル１１および第２コイル１２を備える。また、コモンモードチョークコイル１は、図１に示すように、積層体２の外表面に設けられる、第１端子電極１３、第２端子電極１４、第３端子電極１５および第４端子電極１６を備える。より具体的には、第１端子電極１３および第３端子電極１５は、第１側面７に設けられ、第２端子電極１４および第４端子電極１６は、それぞれ、第１端子電極１３および第３端子電極１５と対称の形状を有していて、第２側面８に設けられる。
図２に示すように、第１端子電極１３および第２端子電極１４は、第１コイル１１の互いに異なる第１端１１ａおよび第２端１１ｂにそれぞれ電気的に接続される。第３端子電極１５および第４端子電極１６は、第２コイル１２の互いに異なる第３端１２ａおよび第４端１２ｂにそれぞれ電気的に接続される。
以下の説明において、非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅは、図２に示す順序で下から上に向かって積層されているとする。
図２を参照して、第１コイル１１は、非導電体層３ｂおよび３ｃ間の界面に沿って配置された第１コイル導体１７を有する。第１コイル１１は、第１端１１ａおよび第２端１１ｂをそれぞれ与える第１引き出し導体１９および第２引き出し導体２０を有する。第１引き出し導体１９は、積層体２の外表面において第１端子電極１３に接続された第１接続端部２３を含む。第２引き出し導体２０は、積層体２の外表面において第２端子電極１４に接続された第２接続端部２４を含む。
上記第１接続端部２３は、第１コイル導体１７が配置された非導電体層３ｂおよび３ｃ間の界面とは異なる非導電体層３ａおよび３ｂ間の界面に沿って配置される。また、第１引き出し導体１９は、第１コイル導体１７に接続されかつ第１コイル導体１７と第１接続端部２３との間に位置する非導電体層３ｂを厚み方向に貫通する第１ビア導体２７と、第１接続端部２３が配置された非導電体層３ａおよび３ｂ間の界面に沿って配置されかつ第１ビア導体２７と第１接続端部２３とを接続する第１連結部２９と、を有する。第１連結部２９は、好ましくは、直線状に延びる形状を有する。これによって、第１連結部２９に起因するインダクタンスを小さくでき、高周波特性を向上させることができる。
他方、第２コイル１２においても、以下に説明するように、第１コイル１１の場合と同様の要素を備えている。
第２コイル１２は、非導電体層３ｃおよび３ｄ間の界面に沿って配置された第２コイル導体１８を有する。第２コイル１２は、第３端１２ａおよび第４端１２ｂをそれぞれ与える第３引き出し導体２１および第４引き出し導体２２を有する。第３引き出し導体２１は、積層体２の外表面において第３端子電極１５に接続された第３接続端部２５を含む。第４引き出し導体２２は、積層体２の外表面において第４端子電極１６に接続された第４接続端部２６を含む。
上記第３接続端部２５は、第２コイル導体１８が配置された非導電体層３ｃおよび３ｄ間の界面とは異なる非導電体層３ｄおよび３ｅ間の界面に沿って配置される。また、第３引き出し導体２１は、第２コイル導体１８に接続されかつ第２コイル導体１８と第３接続端部２５との間に位置する非導電体層３ｄを厚み方向に貫通する第２ビア導体２８と、第３接続端部２５が配置された非導電体層３ｄおよび３ｅ間の界面に沿って配置されかつ第２ビア導体２８と第３接続端部２５とを接続する第２連結部３０と、を有する。第２連結部３０は、前述した第２連結部２９と同様、好ましくは、直線状に延びる形状を有する。これによって、第２連結部３０に起因するインダクタンスを小さくでき、高周波特性を向上させることができる。
コモンモードチョークコイル１は、積層体２の第２主面６を実装基板側に向けた状態で実装される。実施品では、たとえば、積層体２における第１端面９と第２端面１０とが対向する長さ方向の寸法Ｌが０．５５ｍｍ以上かつ０．７５ｍｍ以下とされ、第１側面７と第２側面８とが対向する幅方向の寸法Ｗが０．４０ｍｍ以上かつ０．６０ｍｍ以下とされ、第１主面５と第２主面６とが対向する高さ方向の寸法Ｈが０．２０ｍｍ以上かつ０．４０ｍｍ以下とされる。
コモンモードチョークコイル１は、図２および図３からわかるように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々のターン数は２ターン未満であることが好ましい。
上述のターン数は、以下のように定義される。第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々は、円弧状に延びる部分を有している。図４を参照して、第１コイル１１に備える第１コイル導体１７について説明する。図４に示すように、コイル導体１７の始端から終端にかけて、コイル導体１７の外周に沿って接線Ｔを順次引き、この接線Ｔが３６０度回転した段階で１ターンと定義する。図４に示したコイル導体１７では、接線Ｔが約３０７度回転しているので、約０．８５ターンと定義できる。第２コイル１２に備える第２コイル導体１８についても同様にターン数が定義される。
第１コイル導体１７および第２コイル導体１８のターン数が少ないほど、第１コイル１１と第２コイル１２との間に形成される浮遊容量を低減できるので、コモンモードチョークコイル１の高周波特性を向上させることに寄与し得る。
コモンモードチョークコイル１は、図３によく示されているように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８を積層体２の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８には、互いに交差する部分を除いて、互いに重なる部分がないようにされることが好ましい。すなわち、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８とは、互いに重なりながら同じ方向に並走する部分がないことが好ましい。これによって、第１コイル１１と第２コイル１２との間に形成される浮遊容量を低減することができ、結果として、コモンモードチョークコイル１の高周波特性を向上させることに寄与し得る。
また、図３からわかるように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８を積層体２の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８とが互いに交差する箇所は、２箇所である。このように、交差する箇所が２箇所以下とされることにより、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が低減され、高周波特性の向上に寄与し得る。
好ましくは、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間の距離は、６μｍ以上かつ２６μｍ以下とされる。当該距離が６μｍ未満になると、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が、高周波特性を低下させる程度に大きくなるおそれがある。他方、当該距離が２６μｍを超えると、第１コイル１１と第２コイル１２との結合係数が低下するおそれがある。
なお、図２において、非導電体層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび３ｅの各々は、単層のものであるかのように図示されたが、少なくともいくつかは複数層から構成されてもよい。したがって、たとえば、上述した第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間の距離の調整は、非導電体層３ｃの単層での厚みを変更することによって行なわれても、非導電体層３ｃを構成する層の数を変更することによって行なわれてもよい。
また、端子電極１３～１６は、第１主面５から第２主面６にわたって形成されるが、端子電極１３～１６の各々の第１側面７または第２側面８上での幅（図１において、第１端子電極１３についての第１側面７上での幅が“Ｗ１”で示されている。）は、好ましくは、０．１ｍｍ以上かつ０．２５ｍｍ以下とされ、より好ましくは、０．１５ｍｍ以上とされる。当該幅が０．１ｍｍ未満であると、コモンモードチョークコイル１を実装基板へ実装したときの固着強度が不足するおそれがある。他方、当該幅が０．２５ｍｍを超えると、コモンモードチョークコイル１のコモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１のピーク位置が３０ＧＨｚ未満になるおそれがある。
図１において、端子電極１３～１６の各々の一部が第１主面５にまで延長されて形成されている状態が図示されている。図１に図示されないが、端子電極１３～１６の各々の一部は、第２主面６においても、同様に延長されて形成されている。このような延長部の寸法Ｅは、０．０２ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１７ｍｍ以下であることがより好ましい。寸法Ｅが０．０２ｍｍ未満になると、実装基板へ実装したときのコモンモードチョークコイル１の固着強度が低下するおそれがある。他方、寸法Ｅが０．２ｍｍを超えると、コモンモードチョークコイル１のコモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１のピーク位置が３０ＧＨｚ未満になるおそれがある。
また、好ましくは、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々の線幅は、１０μｍ以上かつ２４μｍ以下とされる。当該線幅が１０μｍ未満であると、コイル導体１７および１８における直流抵抗が大きくなるおそれがある。他方、当該線幅が２４μｍを超えると、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間に形成される浮遊容量が、高周波特性を低下させる程度に大きくなるおそれがある。
次に、コモンモードチョークコイル１の好ましい製造方法について説明する。
非導電体層３となるべきガラスセラミックシートを製造するため、以下の工程が実施される。Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２、ならびに必要に応じてＡｌ２Ｏ３が所定の比率になるように秤量され、白金製のるつぼに入れられ、焼成炉で１５００～１６００℃の温度に昇温されることによって溶融される。この溶融物を急冷することでガラス材料が得られる。
上述したガラス材料としては、たとえば、少なくともＫ、ＢおよびＳｉを含有し、ＫをＫ２Ｏに換算して０．５～５質量％、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０～２５質量％、ＳｉをＳｉＯ２に換算して７０～８５質量％、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０～５質量％からなるガラス材料が用いられる。
次に、Ｄ５０（体積基準の累積百分率５０％相当の粒径）が１～３μｍ程度となるように、上記ガラス材料が粉砕されることによってガラス粉末が得られる。
次に、Ｄ５０がともに０．５～２．０μｍのアルミナ粉末と石英（ＳｉＯ２)粉末とが上記のガラス粉末に添加され、ＰＳＺメディアとともに、ボールミルに入れられ、さらに、ポリビニルブチラール系等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤とがボールミルに入れられ、混合されることによって、ガラスセラミックスラリーが得られる。
次に、上記スラリーが、ドクターブレード法等により膜厚が２０～３０μｍのシート状となるように成形加工され、得られたシートを矩形状に打ち抜くことによって、複数のガラスセラミックシートが得られる。
上述したガラスセラミックシートに含まれる無機成分は、たとえば、ガラス材料を６０～６６質量％、石英を３４～３７質量％、アルミナを０．５～４質量％含む誘電体ガラス材料を含む。
他方、第１コイル１１および第２コイル１２を形成するためのＡｇを導電成分とする導電性ペーストが用意される。
次に、所定のガラスセラミックシートに、たとえばレーザー光を照射することによって、ビア導体２７および２８を配置するための貫通孔が設けられる。その後、たとえばスクリーン印刷によって導電性ペーストが所定のガラスセラミックシートに付与され、それによって、上記貫通孔に導電性ペーストを充填した状態のビア導体２７および２８が形成されるとともに、コイル導体１７および１８ならびに引き出し導体１９～２２を構成する接続端部２３～２６および連結部２９および３０がパターニングされた状態で形成される。
次に、図２に示した非導電性体層３ａ～３ｅの積層順序が得られるように、複数のガラスセラミックシートが積み重ねられる。このとき、これらガラスセラミックシートの積み重ねの上下に、必要に応じて、貫通孔が設けられずかつ導電性ペーストが付与されない適当数のガラスセラミックシートがさらに積み重ねられる。
次に、積み重ねられた複数のガラスセラミックシートが、温度８０℃、圧力１００ＭＰａの条件で温間等方圧プレス処理され、積層ブロックが得られる。
次に、積層ブロックがダイサー等で切断され、個々のコモンモードチョークコイル１に備える積層体２となり得る寸法の積層構造物に個片化される。
次に、個片化された積層構造物が、焼成炉において、８６０～９００℃の温度で１～２時間、たとえば８８０℃の温度で１．５時間焼成され、積層体２が得られる。
焼成後の積層体２は、好ましくは、メディアとともに、回転バレル機に入れられ、回転されることにより、稜線部分および角部分に丸みや面取りが施される。
次に、積層体２における接続端部２３～２６が引き出された箇所にＡｇおよびガラスを含む導電性ペーストが塗布され、次いで、導電性ペーストがたとえば温度８１０℃、１分間の条件で焼き付けられ、それによって、端子電極１３～１６のための下地膜が形成される。下地膜の厚みはたとえば５μｍである。次いで、下地膜上に、電気めっきにより、たとえばＮｉ膜およびＳｎ膜が順次形成される。これらＮｉ膜およびＳｎ膜の厚みは、たとえば、それぞれ、３μｍおよび３μｍである。
以上のようにして、図１に示すコモンモードチョークコイル１が完成される。
コモンモードチョークコイル１は、ディファレンシャルモード成分の透過特性であるＳｄｄ２１を０．１ＧＨｚ以上かつ１００ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｄｄ２１が－３ｄＢ以下となる周波数が３０ＧＨｚ以上であり、コモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１を１０ＧＨｚ以上かつ６０ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｃｃ２１が最小となる周波数が２０ＧＨｚ以上であり、Ｓｃｃ２１の最小値が－２０ｄＢ以下であることを特徴としている。
好ましくは、コモンモードチョークコイル１は、２５ＧＨｚ以上かつ３５ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｃｃ２１が－１０ｄＢ以下である。
また、好ましくは、Ｓｄｄ２１が－３ｄＢとなる周波数が４０ＧＨｚ以上である。
上述した特性を有するコモンモードチョークコイルの実現性を実証し、かつこの発明の効果を確認するために実施した実験例について以下に説明する。
［実験例］
以下の試料を用意した。なお、各試料に係るコモンモードチョークコイルに備える積層体の寸法は、長さ方向寸法Ｌを０．６５ｍｍ、幅方向寸法Ｗを０．５０ｍｍ、高さ方向寸法Ｈを０．３０ｍｍとした。また、各試料に係るコモンモードチョークコイルにおいて、第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅を０．０１８ｍｍとした。
以下の試料を用意した。なお、各試料に係るコモンモードチョークコイルに備える積層体の寸法は、長さ方向寸法Ｌを０．６５ｍｍ、幅方向寸法Ｗを０．５０ｍｍ、高さ方向寸法Ｈを０．３０ｍｍとした。また、各試料に係るコモンモードチョークコイルにおいて、第１コイル導体および第２コイル導体の各々の線幅を０．０１８ｍｍとした。
１．試料１（実施例）
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が０．８ターン、第２コイル導体１８のターン数が１ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０２５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料１に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図２を参照して、第１コイル導体１７のターン数が０．８ターン、第２コイル導体１８のターン数が１ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０２５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料１に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
２．試料２（実施例）
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料２に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料２に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
３．試料３（実施例）
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０６５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料３に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０６５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料３に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
４．試料４（実施例）
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０８５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料４に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０８５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料４に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
５．試料５（実施例）
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．１０５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料５に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離ＳＧ１が０．１０５ｍｍであることを除いて、試料１の場合と同様である、試料５に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図１７は、以下に説明する試料６（比較例）を示す、図２に相当する図である。図１７において、図２に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付している。
６．試料６（比較例）
図１７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料６に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
図１７を参照して、第１コイル導体１７のターン数が２ターン、第２コイル導体１８のターン数が２ターンであり、第１コイル導体１７から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ１が０．０４５ｍｍ、第２コイル導体１８から側面７および８ならびに端面９および１０の各々までの距離ＳＧ２が０．１０５ｍｍである、試料６に係るコモンモードチョークコイルを用意した。
以上の試料１～６に係るコモンモードチョークコイルについて、コモンモード成分の透過特性（Ｓｃｃ２１透過特性）およびディファレンシャルモード成分の透過特性（Ｓｄｄ２１透過特性）を求めた。
図５および図６には、試料１に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図７および図８には、試料２に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図９および図１０には、試料３に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図１１および図１２には、試料４に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図１３および図１４には、試料５に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図１５および図１６には、試料６に係るコモンモードチョークコイルについて求めたＳｃｃ２１透過特性およびＳｄｄ２１透過特性がそれぞれ示されている。
図５および図６に示した特性図から、試料１について、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置、最小値（ピーク位置での透過率）、２５ＧＨｚでの値（透過率）、および３５ＧＨｚでの値（透過率）、ならびにＳｄｄ２１透過特性についての３０ＧＨｚでの値（透過率）および４０ＧＨｚでの値（透過率）を求めた。
同様に、図７および図８から試料２について、図９および図１０から試料３について、図１１および図１２から試料４について、図１３および図１４から試料５について、図１５および図１６から試料６について、それぞれ、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置および最小値（ピーク位置での透過率）、２５ＧＨｚでの値（透過率）、および３５ＧＨｚでの値（透過率）、ならびにＳｄｄ２１透過特性についての３０ＧＨｚでの値（透過率）および４０ＧＨｚでの値（透過率）を求めた。これらの結果が表１に示されている。
Ｓｄｄ２１透過特性が示される図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６からわかるように、試料１～６において、Ｓｄｄ２１透過特性を０．１ＧＨｚ以上かつ１００ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数が３０ＧＨｚ以上となっている。したがって、試料１～６によれば、２５ＧＨｚから３５ＧＨｚの高周波領域で、ディファレンシャルモードの信号を減衰なく透過することができる。
他方、Ｓｃｃ透過特性が示される図５、図７、図９、図１１、図１３および図１５ならびに表１からわかるように、試料１～６では、Ｓｃｃ２１透過特性の最小値が－２０ｄＢ以下であるが、Ｓｃｃ２１透過特性を１０ＧＨｚ以上かつ６０ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、試料１～５では、Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数が２０ＧＨｚ以上であるのに対して、試料６では、Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数が２０ＧＨｚ未満の１２．７０ＧＨｚとなっている。したがって、試料１～５によれば、２５ＧＨｚから３５ＧＨｚの高周波領域で、コモンモードのノイズ成分を効果的に減衰することができる。これに対して、試料６では、２５ＧＨｚから３５ＧＨｚの高周波領域で、コモンモードのノイズ成分を減衰することができない。
また、表１に示したＳｃｃ２１透過特性についての２５ＧＨｚでの値および３５ＧＨｚでの値からわかるように、試料１～５では、２５ＧＨｚ以上かつ３５ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、Ｓｃｃ２１透過特性が－１０ｄＢ以下である。これに対して、試料６では、当該Ｓｃｃ２１透過特性は、－１０ｄＢを超えている。このことからも、試料１～５によれば、２５ＧＨｚから３５ＧＨｚの高周波領域で、コモンモードのノイズ成分を効果的に減衰できることがわかる。
また、Ｓｄｄ２１透過特性が示される図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６からわかるように、実施例である試料１～５のうち、試料１～４では、Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数が４０ＧＨｚ以上である。したがって、４０ＧＨｚ以上の高周波領域であっても、ディファレンシャルモードの信号を減衰なく透過することができる。
他方、試料５では、表１に示したＳｄｄ２１透過特性についての４０ＧＨｚでの値からわかるように、Ｓｄｄ２１透過特性についての４０ＧＨｚでの値が既に－４．１１ｄＢとなっており、Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数は４０ＧＨｚ未満ということになる。これは、前述したように、試料５では、第１コイル導体１７から測定される距離ＳＧ１と第２コイル導体１８から測定される距離ＳＧ２とがともに０．１０５ｍｍであったため、積層体２の積層方向で平面視したとき、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８とが多くの部分で互いに重なり、そのため高周波特性に悪影響を及ぼす浮遊容量が増大したためであると推測される。
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。
たとえば、第１コイルおよび第２コイルの少なくとも一方に備える１つのコイル導体が２つの部分に分割され、分割された第１部分および第２部分が、それぞれ、非導電体層間の互いに異なる第１界面および第２界面に沿って配置され、第１部分と第２部分とがビア導体で接続されていてもよい。
１ コモンモードチョークコイル
２ 積層体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 非導電体層
５，６ 主面
７，８ 側面
９，１０ 端面
１１ 第１コイル
１２ 第２コイル
１３～１６ 端子電極
１７，１８ コイル導体
１９～２２ 引き出し導体
２３～２６ 接続端部
２７，２８ ビア導体
２９，３０ 連結部
２ 積層体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 非導電体層
５，６ 主面
７，８ 側面
９，１０ 端面
１１ 第１コイル
１２ 第２コイル
１３～１６ 端子電極
１７，１８ コイル導体
１９～２２ 引き出し導体
２３～２６ 接続端部
２７，２８ ビア導体
２９，３０ 連結部
Claims (3)
- 非導電体からなりかつ積層された複数の非導電体層を有する積層体と、
前記積層体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、
前記積層体の外表面に設けられ、前記第１コイルの互いに異なる第１端および第２端にそれぞれ電気的に接続された第１端子電極および第２端子電極と、
前記積層体の外表面に設けられ、前記第２コイルの互いに異なる第３端および第４端にそれぞれ電気的に接続された第３端子電極および第４端子電極と、
を備え、
前記第１コイルは、前記非導電体層間の界面に沿って配置された第１コイル導体を有し、
前記第２コイルは、前記第１コイル導体が配置された前記非導電体層間の界面とは異なる前記非導電体層間の界面に沿って配置された第２コイル導体を有し、
前記第１コイル導体および前記第２コイル導体の各々のターン数は２ターン未満であり、
前記第１コイル導体および前記第２コイル導体を前記積層体の積層方向で平面視したとき、前記第１コイル導体と前記第２コイル導体とが互いに交差する箇所は、２箇所以下であり、
前記第１コイルは、前記第１端および前記第２端をそれぞれ与える第１引き出し導体および第２引き出し導体を有し、前記第１引き出し導体は、前記第１端子電極に接続された第１接続端部と、前記第１コイル導体および前記第１接続端部間を接続する直線状の第１連結部と、を有し、
前記第２コイルは、前記第３端および前記第４端をそれぞれ与える第３引き出し導体および第４引き出し導体を有し、前記第３引き出し導体は、前記第３端子電極に接続された第３接続端部と、前記第２コイル導体および前記第３接続端部間を接続する直線状の第２連結部と、を有し、
前記第１コイル導体と前記第２コイル導体との間の距離は、６μｍ以上かつ２６μｍ以下とされ、
前記第１コイル導体および前記第２コイル導体の各々の線幅は、１０μｍ以上かつ２４μｍ以下とされ、
ディファレンシャルモード成分の透過特性であるＳｄｄ２１透過特性を０．１ＧＨｚ以上かつ１００ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、前記Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数が３０ＧＨｚ以上であり、
コモンモード成分の透過特性であるＳｃｃ２１透過特性を１０ＧＨｚ以上かつ６０ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、前記Ｓｃｃ２１透過特性が最小となる周波数が２０ＧＨｚ以上であり、
前記Ｓｃｃ２１透過特性の最小値が－２０ｄＢ以下である、
コモンモードチョークコイル。 - ２５ＧＨｚ以上かつ３５ＧＨｚ以下の周波数で測定したとき、前記Ｓｃｃ２１透過特性が－１０ｄＢ以下である、請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
- 前記Ｓｄｄ２１透過特性が－３ｄＢ以下となる周波数が４０ＧＨｚ以上である、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。
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