JP7264127B2 - コモンモードチョークコイル - Google Patents

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。

特開２００６－３１３９４６号公報

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抑制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、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抑制でき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。

この発明に係るコモンモードチョークコイルは、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、を備えている。

上述の積層体は、非導電体層の延びる方向に延びかつ互いに対向する上面および下面と、上面および下面間を連結しかつ互いに対向する第１側面および第２側面と、上面および下面間ならびに第１側面および第２側面間をそれぞれ連結しかつ互いに対向する第１端面および第２端面と、を有する、直方体形状であり、下面が実装基板側に向けられる実装面である。

第１端子電極は、第１側面に設けられる第１側面電極部と、第１側面電極部に連なり下面の一部に設けられる第１下面電極部とを有する。

第２端子電極は、第２側面に設けられる第２側面電極部と、第２側面電極部に連なり下面の一部に設けられる第２下面電極部とを有する。

第３端子電極は、第１側面に設けられる第３側面電極部と、第３側面電極部に連なり下面の一部に設けられる第３下面電極部とを有する。

第４端子電極は、第２側面に設けられる第４側面電極部と、第４側面電極部に連なり下面の一部に設けられる第４下面電極部とを有する。

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コイル導体を有する。

このような構成を備えるコモンモードチョークコイルにおいて、前述した技術的課題を解決するため、この発明では、第１コイルの経路長をＬ１とし、第２コイルの経路長をＬ２としたとき、Ｌ１およびＬ２の合計が２．９１ｍｍ以上かつ３．３３ｍｍ以下であることを第１の特徴とするとともに、第１下面電極部、第２下面電極部、第３下面電極部および第４下面電極部の各々の面積が、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下であることを第２の特徴とし、さらに、第１コイル導体および第２コイル導体の少なくとも一方のターン数は１ターン以下であることも特徴としている。

この発明によれば、第１コイルと第２コイルとの間の浮遊容量、ならびに端子電極と第１コイルおよび第２コイルとの各間の浮遊容量を低減することができるので、コモンモードチョークコイルの高周波特性を向上させることができる。

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の外観を示す斜視図である。 図１に示したコモンモードチョークコイル１の主要部を分解して示す平面図である。 図１に示したコモンモードチョークコイル１の平面図であり、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を積層方向に透視して模式的に示す図である。 図１に示したコモンモードチョークコイル１における第１コイル１１に備える第１コイル導体１７を示す平面図であり、コイル導体のターン数を説明するための図である。 この発明の効果を確認するために実施した実験例において作製されたコモンモードチョークコイルの試料のうち、代表して試料８に係るコモンモードチョークコイルについて求めたコモンモード成分の透過特性（Ｓｃｃ２１透過特性）を示す図である。 上記試料８に係るコモンモードチョークコイルについて求めたディファレンシャルモード成分の透過特性（Ｓｄｄ２１透過特性）を示す図である。

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上面５および下面６と、上面５および下面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、上面５および下面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が実装基板に実装されるとき、上記下面６が実装基板側に向けられる実装面となる。

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。

第１端子電極１３は、第１側面７に設けられる第１側面電極部１３ａと、第１側面電極部１３ａに連なり下面６の一部に設けられる第１下面電極部１３ｂと、第１側面電極部１３ａに連なり上面５の一部に設けられる第１上面電極部１３ｃとを有する。

第２端子電極１４は、第２側面８に設けられる第２側面電極部１４ａと、第２側面電極部１４ａに連なり下面６の一部に設けられる第２下面電極部１４ｂと、第２側面電極部１４ａに連なり上面５の一部に設けられる第２上面電極部１４ｃとを有する。

第３端子電極１５は、第１側面７に設けられる第３側面電極部１５ａと、第３側面電極部１５ａに連なり下面６の一部に設けられる第３下面電極部１５ｂと、第３側面電極部１５ａに連なり上面５の一部に設けられる第３上面電極部１５ｃとを有する。

第４端子電極１６は、第２側面８に設けられる第４側面電極部１６ａと、第４側面電極部１６ａに連なり下面６の一部に設けられる第４下面電極部１６ｂと、第４側面電極部１６ａに連なり上面５の一部に設けられる第４上面電極部１６ｃとを有する。

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の下面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、上面５と下面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の少なくとも一方のターン数は１ターン以下であり、好ましくは、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々のターン数は１ターン以下である。

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ができる。

上述のように、ターン数が少ないことに関連して、コモンモードチョークコイル１は、第１コイル１１の経路長をＬ１とし、第２コイル１２の経路長をＬ２としたとき、Ｌ１およびＬ２の合計が２．９１ｍｍ以上かつ３．３３ｍｍ以下であることを第１の特徴としている。この特徴を備えることにより、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は、高い周波数帯において、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抑制することができ、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ができる。

第１コイル１１の経路長Ｌ１は、図２において、第１コイル１１の第１端１１ａから、第１引き出し導体１９に備える第１接続端部２３、第１連結部２９および第１ビア導体２７と、第１コイル導体１７と、第２引き出し導体２０に備える第２接続端部２４とを経て、第２端１１ｂに至るまでの合計の経路長であり、第１コイル導体１７においては、幅方向のほぼ中央部に沿って経路長が測定される。

同様に、第２コイル１２の経路長Ｌ２は、図２において、第２コイル１２の第３端１２ａから、第３引き出し導体２１に備える第３接続端部２５、第２連結部３０および第２ビア導体２８と、第２コイル導体１８と、第４引き出し導体２２に備える第４接続端部２６とを経て、第４端１２ｂに至るまでの合計の経路長であり、第２コイル導体１８においては、幅方向のほぼ中央部に沿って経路長が測定される。

実際には、積層体２を積層方向に研磨し、第３接続端部２５および第２連結部３０を露出させ、測定顕微鏡にて第３接続端部２５および第２連結部３０の各々の経路長を測定する。さらに研磨を進め、第２コイル導体１８および第４接続端部２６を露出させ、測定顕微鏡にて第２コイル導体１８および第４接続端部２６の各々の経路長を測定する。さらに研磨を進め、第１コイル導体１７および第２接続端部２４を露出させ、測定顕微鏡にて第１コイル導体１７および第２接続端部２４の各々の経路長を測定する。さらに研磨を進め、第１接続端部２３および第１連結部２９を露出させ、測定顕微鏡にて第１接続端部２３および第１連結部２９の各々の経路長を測定する。

他方、別の積層体２を準備し、この積層体２を積層方向に直交する方向に研磨し、第１ビア導体２７および第２ビア導体２８を露出させ、測定顕微鏡にて第１ビア導体２７および第２ビア導体２８の各々の積層方向での長さを測定する。

次いで、以上の測定によって得られた第３接続端部２５、第２連結部３０、第２ビア導体２８、第２コイル導体１８および第４接続端部２６の長さの合計をもって、第２コイル１２の経路長とする。同様に、第１接続端部２３、第１連結部２９、第１ビア導体２７、第１コイル導体１７および第２接続端部２４の長さの合計をもって、第１コイル１１の経路長とする。

好ましくは、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。このことは、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に寄与し、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ができる。

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、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。

コモンモードチョークコイル１の第２の特徴として、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において、それぞれ、第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂの各々の面積が、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下とされ、好ましくは、第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃの各々の面積についても、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下とされる。

上述の特徴を備えることにより、端子電極１３～１６と第１コイル１１および第２コイル１２との各間の浮遊容量を低減することができるので、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ができる。

なお、第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂの各々の形状、ならびに第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃの各々の形状は、図１では、ほぼ半円状とされたが、たとえば矩形状などといった他の形状であってもよい。

上述の浮遊容量を低減する効果は、最低限、第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂの各々の面積が、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下である、という条件さえ満たせば奏される。これに関して、第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃをそもそも備えないコモンモードチョークコイルの存在も考慮すべきである。しかしながら、第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃを備える場合には、これら上面電極部１３ｃ、１４ｃ、１５ｃおよび１６ｃの各々の面積についても、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下とされることにより、浮遊容量を低減する効果がより確実にかつより顕著に奏される。

第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂの各々の面積の下限は、上述のように、０．００４μｍ^２とされる。しかしながら、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に十分な固着強度を得るため、上記面積の下限は０．０１２μｍ^２とされることが好ましい。

また、端子電極１３～１６は、上面５から下面６にわたって形成されるが、端子電極１３～１６の各々における第１側面７または第２側面８に設けられる第１側面電極部１３ａ、第２側面電極部１４ａ、第３側面電極部１５ａおよび第４側面電極部１６ａ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側面電極部１３ａ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の高周波特性を低下させるおそれがある。

図１において、第１端子電極１３の第１上面電極部１３ｃについて、幅方向に直交する方向の寸法Ｅが図示されているが、端子電極１３～１６における第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂ、ならびに第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃの各々の寸法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の高周波特性を低下させるおそれがある。

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。Ｋ_２Ｏ、Ｂ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２、ならびに必要に応じてＡｌ_２Ｏ_３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Ｋ_２Ｏに換算して０．５～５質量％、ＢをＢ_２Ｏ_３に換算して１０～２５質量％、ＳｉをＳｉＯ_２に換算して７０～８５質量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３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（ＳｉＯ_２)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６０～９０℃、圧力８０～１２０ＭＰａ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、あるいは焼成前の個片化された積層構造物は、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る。このとき、下面電極部１３ｂ、１４ｂ、１５ｂおよび１６ｂならぶに上面電極部１３ｃ、１４ｃ、１５ｃおよび１６ｃとなるべき部分の面積が０．０３４μｍ^２以下となるように調整される。次いで、導電性ペーストがたとえば８００～８２０℃の温度で焼き付けられ、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約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、約３μｍおよび約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。

前述したように、第１コイル１１の経路長をＬ１とし、第２コイル１２の経路長をＬ２としたとき、Ｌ１およびＬ２の合計が２．９１ｍｍ以上かつ３．３３ｍｍ以下であるという第１の特徴、ならびに、少なくとも第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂおよび第４下面電極部１６ｂの各々の面積が、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下であるという第２の特徴を備え、さらに、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の少なくとも一方のターン数が１ターン以下であることにより、コモンモードチョークコイル１は、高い周波数帯において、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抑制することができる。このこと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］
表１に示すように、「第１コイル／ＳＧ１」、「第２コイル／ＳＧ２」、「第１コイル経路長／Ｌ１」、「第２コイル経路長／Ｌ２」および「下面、上面の電極の面積」を変えた試料１～１９に係るコモンモードチョークコイルを用意した。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。

図２を参照して説明すると、表１において、「第１コイル／ＳＧ１」は、第１コイル１１における第１コイル導体１７から積層体２の側面７および８ならびに端面１０の各々までの距離であり、「第２コイル／ＳＧ２」は、第２コイル１２における第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の各々までの距離である。表１において、試料２、１８を除く、試料１、３～１７、１９では、ＳＧ１とＳＧ２とを互いに異ならせているが、これら試料１、３～１７、１９のうち、ＳＧ１とＳＧ２との差の絶対値が最も小さい試料１、３、１７、１９であっても、ＳＧ１とＳＧ２との差の絶対値が０．０２０ｍｍである。他方、前述したように、第１コイル導体１７および第２コイル導体１８の各々の線幅は０．０１８ｍｍである。したがって、ＳＧ１とＳＧ２とを互いに異ならせた試料１、３～１７、１９では、図３に示すように、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８との間で、互いに交差する部分を除いて、互いに重なる部分がないということになる。

また、表１において、「下面、上面の電極の面積」は、図１に示した端子電極１３～１６における第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂ、第４下面電極部１６ｂ、第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃの各々の面積である。各試料では、第１下面電極部１３ｂ、第２下面電極部１４ｂ、第３下面電極部１５ｂ、第４下面電極部１６ｂ、第１上面電極部１３ｃ、第２上面電極部１４ｃ、第３上面電極部１５ｃおよび第４上面電極部１６ｃの各々の面積は互いに等しくされている。

試料１～１９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、代表して、試料８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８について、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置およびピーク位置での透過率（最小値）、ならびにＳｄｄ２１透過特性についての２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚおよび４０ＧＨｚの各々での透過率を求めた。また、同様の要領により、試料１～７および９～１９についても、Ｓｃｃ２１透過特性についてのピーク位置およびピーク位置での透過率（最小値）、ならびにＳｄｄ２１透過特性についての２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚおよび４０ＧＨｚの各々での透過率を求めた。これらの結果が表１に示されている。

また、表１には、「第１コイル経路長／Ｌ１」および「第２コイル経路長／Ｌ２」に基づき算出した「コイル経路長の合計／Ｌ１＋Ｌ２」が示されている。

表１を参照して、「コイル経路長の合計Ｌ１＋Ｌ２」が３．３３ｍｍ以下である試料４～１９によれば、Ｓｃｃ２１透過特性において、透過特性が最小となる周波数（ピーク位置）を２４．６ＧＨｚ以上にすることができる。これに対して、「コイル経路長の合計Ｌ１＋Ｌ２」が３．３３ｍｍを超える試料１～３では、Ｓｃｃ２１透過特性のピーク位置が２４．６ＧＨｚを下回り、２４．５ＧＨｚ以下となっている。

上述した「コイル経路長の合計Ｌ１＋Ｌ２」が３．３３ｍｍ以下である試料４～１９のうち、「下面、上面の電極の面積」が０．０３４μｍ^２以下の条件を満たさない試料１３では、Ｓｃｃ２１透過特性のピーク位置が２４．６ＧＨｚとなっている。

これに対して、「コイル経路長の合計Ｌ１＋Ｌ２」が３．３３ｍｍ以下であり、かつ「下面、上面の電極の面積」が０．０３４μｍ^２以下の試料４～１２、１４～１９では、Ｓｃｃ２１透過特性のピーク位置を２５ＧＨｚ以上のたとえば２７．９ＧＨｚ以上とすることができる。また、Ｓｃｃ２１透過特性のピーク位置での透過率を－２４ｄＢ以下のたとえば－２４．７ｄＢ以下とすることができる。

次に、Ｓｄｄ２１透過特性に注目すると、「コイル経路長の合計Ｌ１＋Ｌ２」が３．３３ｍｍ以下であり、かつ「下面、上面の電極の面積」が０．０３４μｍ^２以下の条件を満たす、試料４～１２、１４～１９のうち、試料１８を除けば、２０ＧＨｚでの透過特性を－０．７１ｄＢ以上、３０ＧＨｚでの透過特性を－１．８１ｄＢ以上、４０ＧＨｚでの透過特性を－３．０９ｄＢ以上にすることができ、ディファレンシャルモードの信号については、減衰が小さく、効果的に透過できることがわかる。

なお、試料１８は、「第１コイル／ＳＧ１」および「第２コイル／ＳＧ２」が、ともに０．１０５ｍｍであるので、第１コイル導体１７と第２コイル導体１８とが互いに重なる部分が多く存在し、第１コイル１１と第２コイル１２との間の浮遊容量が大きくなったため、２０ＧＨｚでのＳｄｄ２１透過特性が－１．２３ｄＢ、３０ＧＨｚでのＳｄｄ２１透過特性が－２．８０ｄＢ、４０ＧＨｚでのＳｄｄ２１透過特性が－４．１１ｄＢというように、減衰が比較的大きくなったものと推測される。

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。この場合、コイルの経路長の一部であるコイル導体の経路長は、コイル導体の第１部分、ビア導体およびコイル導体の第２部分を合わせた状態での経路長とすればよい。

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 上面
６ 下面
７，８ 側面
９，１０ 端面
１１ 第１コイル
１２ 第２コイル
１３ 第１端子電極
１３ａ 第１側面電極部
１３ｂ 第１下面電極部
１３ｃ 第１上面電極部
１４ 第２端子電極
１４ａ 第２側面電極部
１４ｂ 第２下面電極部
１４ｃ 第２上面電極部
１５ 第３端子電極
１５ａ 第３側面電極部
１５ｂ 第３下面電極部
１５ｃ 第３上面電極部
１６ 第４端子電極
１６ａ 第４側面電極部
１６ｂ 第４下面電極部
１６ｃ 第４上面電極部
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 (6)

1. 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、
   前記積層体は、前記非導電体層の延びる方向に延びかつ互いに対向する上面および下面と、前記上面および前記下面間を連結しかつ互いに対向する第１側面および第２側面と、前記上面および前記下面間ならびに前記第１側面および前記第２側面間をそれぞれ連結しかつ互いに対向する第１端面および第２端面と、を有する、直方体形状であり、
   前記下面が実装基板側に向けられる実装面であり、
   前記第１端子電極は、前記第１側面に設けられる第１側面電極部と、前記第１側面電極部に連なり前記下面の一部に設けられる第１下面電極部とを有し、
   前記第２端子電極は、前記第２側面に設けられる第２側面電極部と、前記第２側面電極部に連なり前記下面の一部に設けられる第２下面電極部とを有し、
   前記第３端子電極は、前記第１側面に設けられる第３側面電極部と、前記第３側面電極部に連なり前記下面の一部に設けられる第３下面電極部とを有し、
   前記第４端子電極は、前記第２側面に設けられる第４側面電極部と、前記第４側面電極部に連なり前記下面の一部に設けられる第４下面電極部とを有し、
   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コイルの経路長をＬ１とし、前記第２コイルの経路長をＬ２としたとき、前記Ｌ１および前記Ｌ２の合計は２．９１ｍｍ以上かつ３．３３ｍｍ以下であり、
   前記第１下面電極部、前記第２下面電極部、前記第３下面電極部および前記第４下面電極部の各々の面積は、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２以下であり、
   前記第１コイル導体および前記第２コイル導体の少なくとも一方のターン数は１ターン以下である、
   コモンモードチョークコイル。
2. 前記第１端子電極は、前記第１側面電極部に連なり前記上面の一部に設けられる第１上面電極部をさらに有し、
   前記第２端子電極は、前記第２側面電極部に連なり前記上面の一部に設けられる第２上面電極部をさらに有し、
   前記第３端子電極は、前記第３側面電極部に連なり前記上面の一部に設けられる第３上面電極部をさらに有し、
   前記第４端子電極は、前記第４側面電極部に連なり前記上面の一部に設けられる第４上面電極部をさらに有し、
   前記第１上面電極部、前記第２上面電極部、前記第３上面電極部および前記第４上面電極部の各々の面積は、０．００４μｍ ^２ 以上かつ０．０３４μｍ^２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。
3. 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かつ前記積層体の外表面において前記第１端子電極に接続された第１接続端部を含む、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。
4. 前記第１引き出し導体は、前記第１コイル導体に接続されかつ前記第１コイル導体と前記第１接続端部との間に位置する前記非導電体層を厚み方向に貫通する第１ビア導体と、前記第１接続端部が配置された前記非導電体層間の界面に沿って配置されかつ前記第１ビア導体と前記第１接続端部とを接続する直線状の第１連結部と、を有する、請求項３に記載のコモンモードチョークコイル。
5. 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ピーク位置の周波数が２５ＧＨｚ以上である、請求項１ないし４のいずれかに記載のコモンモードチョークコイル。
6. 前記Ｓｃｃ２１透過特性が最小となるピーク位置での透過率が－２４ｄＢ以下である、請求項５に記載のコモンモードチョークコイル。

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