KR101417331B1 - 커먼 모드 초크 코일 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
도체 코일 간에서의 마이그레이션이 효과적으로 방지되고, 도체 코일의 배선 저항의 상승 및 자성층의 비저항의 저하의 쌍방이 효과적으로 방지된 커먼 모드 초크 코일을 제공한다.
제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일(10)에 있어서, 비자성층(3)이 소결 글래스 세라믹스로 이루어지고, 도체 코일(2, 4)이 구리를 포함하는 도체로 이루어지고, 제1 자성층(1) 및 제2 자성층(5) 중 적어도 한쪽이, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 소결 페라이트 재료로 이루어진다. 이 소결 페라이트 재료 중, CuO 환산 함유량 5mol％ 이하로 하고, 및 Fe2O3 환산 함유량 25 ~ 47mol％로 하고, 또한 Mn2O3 환산 함유량 1 ~ 7.5mol％로 하거나, Fe2O3 환산 함유량 35 ~ 45mol％로 하고, 또한 Mn2O3 환산 함유량 7.5 ~ 10mol％로 한다.
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Description
본 발명은, 커먼 모드 초크 코일에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 이 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법에도 관한 것이다.
커먼 모드 초크 코일은, 커먼 모드 노이즈 필터라고도 불리며, 각종 전자 기기를 사용할 때에 발생할 수 있는 커먼 모드 노이즈를 저감하거나, 바람직하게는 제거하기 위해 사용된다. 특히, 차동 전송 방식에 의한 고속 데이터 통신에 있어서 커먼 모드 노이즈가 문제가 되며, 커먼 모드 초크 코일은 이러한 용도로 많이 이용되고 있다.
종래, 커먼 모드 초크 코일로서, 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 이 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 구성이 알려져 있다. 비자성층의 재료로는, 글래스 세라믹스가 사용될 수 있으며, 이에 의해 폴리이미드 수지나 에폭시 수지 등의 수지를 사용하는 경우에 비해, 비자성층의 내습성 및 비자성층을 포함하는 적층체와 외부 단부면 전극의 접속 강도를 향상시킬 수 있다(특허문헌 1 참조).
커먼 모드 초크 코일에 있어서, 도체 코일의 재료로는, 통상적으로 은이 사용되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는, 도체 코일의 재료로 은을 사용하고, 비자성층에, 글래스 세라믹스를 사용하고, 제1 및 제2 자성층에, Fe2O3, NiO, ZnO, CuO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용하여 그린 시트 적층체를 얻고, 이것을 일체 소성하고 있다(특허문헌 1의 제0018단락, 제0031단락 참조).
그러나, 은은 커먼 모드 초크 코일의 사용 상황에 따라, 비자성층(소결 글래스 세라믹스) 내의 2개의 대향하는 도체 코일 간에 있어서 마이그레이션이 생기기 쉽다는 난점이 있다. 이 때문에, 얻어지는 비자성층 내의 도체 코일 간의 절연 저항이 저하하고, 나아가서는 커먼 모드 초크 코일의 신뢰성이 저하한다는 문제가 있다. 이러한 문제에 대처하기 위해서는, 2개의 대향하는 도체 코일 간의 거리를 크게 취하는 것이 생각되지만, 그 경우에는, 코일 간의 자기적 결합성이 저하하는 등, 커먼 모드 초크 코일의 성능이 저하한다고 하는 새로운 난점이 생기게 된다.
따라서, 은 대신에, 마이그레이션하기 어려운 구리를 도체 코일의 재료로 사용하는 것이 생각된다. 그러나, 구리는 은보다 산화되기 쉽기 때문에, 소성 공정 중에 Cu가 Cu2O로 산화되어, 도체 코일의 배선 저항이 상승한다고 하는 다른 문제가 있다. Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 방지하기 위해서는, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압(환원 분위기)으로 소성을 실시하는 것이 생각된다. 그러나, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성을 실시하면, 이번에는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료 중의 CuO가 Cu2O로 환원되고, 또한 Fe2O3가 Fe3O4로 환원되게 된다. CuO가 Cu2O로 환원되고, Fe2O3가 Fe3O4로 환원되면, 모두 소성에 의해 얻어지는 자성층의 비저항의 저하를 초래하여, 커먼 모드 초크 코일의 전기 특성(커먼 모드 임피던스 등)의 저하를 초래할 우려가 있다. 특히 Fe2O3에 대해서는, 엘링감도(Ellingham diagram) 등에서 이해되듯이, 800℃ 이상의 온도에서는, Cu-Cu2O 평형 산소 분압이 Fe3O4-Fe2O3 평형 산소 분압보다 낮아져서, Cu가 Cu2O보다 지배적인 산소 분압 범위와 Fe2O3가 Fe3O4보다 지배적인 산소 분압 범위는 오버랩하지 못한다. 그리고, 비자성층을 형성하기 위한 글래스 세라믹스 및 제2 자성층을 형성하기 위한 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료의 소성은, 800℃ 미만에서는 실시할 수 없다. 따라서, 소성 시의 산소 분압을 조정하는 것으로는, Cu의 Cu2O로의 산화 및 Fe2O3의 Fe3O4로의 환원의 쌍방을 동시에 방지할 수는 없으며, 도체 코일의 배선 저항과 자성층의 비저항 중 어느 하나를 희생하지 않을 수 없다.
전술한 문제는, 비자성층이 되는 글래스 세라믹스를, 제1 자성층 및 제2 자성층이 되는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료와 일체 소성하는 경우에 한하지 않고, 이들을 차례로 소성하는 경우에도, 도체 코일이 되는 구리가 소성 공정 중 고온 분위기에 노출되는 것은 동일하기 때문에, 회피할 수는 없다.
본 발명의 목적은, 비자성층의 재료로 글래스 세라믹스를 사용하면서도, 도체 코일 간에서의 마이그레이션이 효과적으로 방지되어, 신뢰성이 높은 커먼 모드 초크 코일로서, 도체 코일의 배선 저항의 상승 및 자성층의 비저항의 저하의 쌍방이 효과적으로 방지된 커먼 모드 초크 코일을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 한층 더한 목적은, 이러한 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 요지에 따르면, 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 그 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일로서,
비자성층이 소결 글래스 세라믹스로 이루어지고,
도체 코일이 구리를 포함하는 도체로 이루어지고,
제1 자성층 및 제2 자성층 중 적어도 한쪽(이하, 본 명세서에 있어서 설명을 간소화하기 위해 제2 자성층이라고 함)이, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 소결 페라이트 재료로 이루어지고,
상기 소결 페라이트 재료에 있어서,
CuO 환산 함유량이 5mol％ 이하이고, 및
Fe2O3 환산 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 환산 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나, Fe2O3 환산 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 환산 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인, 커먼 모드 초크 코일이 제공된다.
또한, 본 발명에 있어서, 「제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되어 있다」란, 단순히, 이들 층의 상대적인 상하 관계를 의미하는 것으로서 이해되어야 한다.
본 발명의 커먼 모드 초크 코일에 있어서는, 비자성층이 소결 글래스 세라믹스로 이루어지고, 도체 코일이 구리를 포함하는 도체로 이루어져 있다. 바꾸어 말하면, 비자성층의 재료로 글래스 세라믹스를 사용하면서도, 도체 코일의 재료로 구리를 사용하고 있으므로, 도체 코일의 재료로 은을 사용한 경우에 비해, 도체 코일 간에서의 마이그레이션을 효과적으로 방지할 수 있으며, 따라서 신뢰성이 높은 커먼 모드 초크 코일이 제공된다.
본 발명의 커먼 모드 초크 코일에 있어서는, 그 제조 방법에 있어서 후술하는 바와 같이, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압(환원 분위기)으로 소성함으로써, 도체 코일의 재료로 사용한 Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 도체 코일의 배선 저항의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 커먼 모드 초크 코일에 있어서는, 제1 자성층 및 제2 자성층 중 적어도 한쪽이, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 소결 페라이트 재료로 이루어지고, 이 소결 페라이트 재료에 있어서의 CuO 환산 함유량을 5mol％ 이하(제로mol％를 제외함)로 하고 있다. 이와 같이, CuO 환산 함유량을 5mol％ 이하의 저함유량으로 함으로써, 페라이트 재료가 소결될 때의 내환원성이 높아져서, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압(환원 분위기)으로 소성해도, CuO가 Cu2O로 환원되는 것에 의한 자성층의 비저항의 저하를 허용 가능한 범위로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 커먼 모드 초크 코일에 있어서는, 상기 소결 페라이트 재료에 있어서, Fe2O3 환산 함유량을 25mol％ 이상 47mol％ 이하로 하고, 또한 Mn2O3 환산 함유량을 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만으로 하거나, Fe2O3 환산 함유량을 35mol％ 이상 45mol％ 이하로 하고, 또한 Mn2O3 환산 함유량을 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하로 하고 있다. 이와 같이, Fe2O3를 Mn2O3와 공존시켜서, Fe2O3 환산 함유량을 Mn2O3 환산 함유량과 조합하여 각 범위를 상기와 같이 선택함으로써, 페라이트 재료의 소결 시에 Fe2O3가 Fe3O4(FeO·Fe2O3)로 환원되는 것을 효과적으로 회피할 수 있어, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압(환원 분위기)으로 소성해도, Fe2O3가 Fe3O4로 환원되는 것에 의한 자성층의 비저항의 저하를 방지할 수 있다.
요컨대, 본 발명의 커먼 모드 초크 코일에 따르면, 비자성층의 재료로 글래스 세라믹스를 사용하면서도, 도체 코일 간에서의 마이그레이션을 효과적으로 방지할 수 있고, 또한 도체 코일의 배선 저항의 상승 및 자성층의 비저항의 저하의 쌍방을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 자성층의 성분은, 커먼 모드 초크 코일을 파단하고, 자성층의 파단면을 파장 분산형 X선 분석법(WDX법)으로 정량 분석함으로써 확인할 수 있다. CuO 환산 함유량은, 자성층 중의 Cu 모두가 CuO의 형태라고 가정하고, Cu를 CuO로 환산한 경우의 CuO 함유량을 의미하며, 구체적으로는 자성층 중의 Cu를 상기 WDX법으로 정량 분석함으로써 조사할 수 있다. 그 밖의 「…환산 함유량」의 표현도 마찬가지이다.
본 발명의 하나의 양태에 있어서, 비자성층 내에 배치된 2개의 도체 코일의 코일 내부를 통하여, 제1 자성층과 제2 자성층이 접속되어 있어도 된다. 이러한 양태에 따르면, 코일 간의 자기적 결합성을 높일 수 있어, 커먼 모드 임피던스가 보다 높은 커먼 모드 초크 코일을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 요지에 따르면, 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 그 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법으로서,
구리를 포함하는 도체에 의해 상기 도체 코일을 형성하는 것,
구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 글래스 세라믹스를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 비자성층을 적어도 부분적으로 형성하는 것,
Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료로서,
CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, 및
Fe2O3 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나, Fe2O3 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인 페라이트 재료를 이용하여, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 그 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 제2 자성층을 형성하는
것을 포함하는 제조 방법도 또한 제공된다.
본 발명의 상기 제조 방법에 따르면, 도체 코일의 재료로 구리를 사용하고 있으므로, 도체 코일의 재료로 은을 사용한 경우에 비해, 도체 코일 간에서의 마이그레이션을 효과적으로 방지할 수 있으며, 따라서 신뢰성이 높은 커먼 모드 초크 코일이 제공된다.
본 발명의 상기 제조 방법에 따르면, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 글래스 세라믹스를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 비자성층을 적어도 부분적으로 형성하고 있으므로, 도체 코일의 재료로 사용한 Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 도체 코일의 배선 저항의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제조 방법에 따르면, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 제2 자성층을 형성하고 있고, 이 페라이트 재료에 있어서의 CuO 함유량을 5mol％ 이하(제로mol％를 제외함)로 하고 있으므로, CuO가 Cu2O로 환원되는 것에 의한 자성층의 비저항의 저하를 허용 가능한 범위로 억제할 수 있다. 일반적으로, CuO는 다른 주성분에 비해 저융점이기 때문에, CuO 함유량을 5mol％ 이하로 하면, 통상 실시되고 있는 대기 분위기에서의 소성의 경우, 소성 온도를 1050 ~ 1250℃ 정도로 높이지 않으면, 소결성(또는 소결 밀도)이 높은 소결체를 얻을 수 없다. 이에 반해, 본 발명의 상기 제조 방법에 따르면, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성하고 있으므로, Cu의 융점 이하의 온도, 예를 들면 950 ~ 1000℃에서, 소결성이 높은 소결체를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제조 방법에 따르면, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 제2 자성층을 형성하고 있고, 상기 페라이트 재료에 있어서, Fe2O3 함유량을 25mol％ 이상 47mol％ 이하로 하고, 또한 Mn2O3 함유량을 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만으로 하거나, Fe2O3 함유량을 35mol％ 이상 45mol％ 이하로 하고, 또한 Mn2O3 함유량을 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하로 하고 있으므로, Fe2O3가 Fe3O4로 환원되는 것에 의한 자성층의 비저항의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 있어서, 상기 제1 자성층으로서, 소결 페라이트 재료를 사용해도 된다. 이러한 양태에 있어서, 소결 페라이트 재료는, 임의의 페라이트 재료를 이용하여, 임의의 적절한 조건 하에서 미리 소성된 것이면 된다.
본 발명의 또 하나의 양태에 있어서, 본 발명의 상기 방법은,
Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료로서,
CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, 및
Fe2O3 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나, Fe2O3 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인 페라이트 재료를 이용하여, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 그 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 제1 자성층을 형성하는 것을 더 포함하고,
상기 비자성층을 형성하기 위한 소성, 상기 제2 자성층을 형성하기 위한 소성, 및 상기 제1 자성층을 형성하기 위한 소성을 동시에 실시하는 것으로 해도 된다. 이러한 양태에 따르면, 제2 자성층을 형성하기 위한 소성 및 제1 자성층을 형성하기 위한 소성을 모두 저온으로 실현할 수 있다. 게다가, 이러한 양태에 있어서는, 이들 소성을 비자성층을 형성하기 위한 소성과 동시에 실시하고 있으므로, 도체 코일의 재료로 사용한 Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 한층 억제할 수 있으며, 그 결과 도체 코일의 배선 저항의 상승을 한층 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 양태에 따르면, 제2 자성층 및 제1 자성층의 비저항 및 소결 밀도를 높게 유지할 수 있으므로, 얻어지는 커먼 모드 초크 코일의 절연 저항 및 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 비자성층의 재료로 글래스 세라믹스를 사용하면서도, 도체 코일 간에서의 마이그레이션이 효과적으로 방지되어, 신뢰성이 높은 커먼 모드 초크 코일로서, 도체 코일의 배선 저항의 상승 및 자성층의 비저항의 저하의 쌍방이 효과적으로 방지된 커먼 모드 초크 코일을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서의 커먼 모드 초크 코일을 도시하는 도면으로, (a)는 커먼 모드 초크 코일의 개략 사시도, (b)는 (a)의 X-X’선을 따라 본 커먼 모드 초크 코일의 개략 단면도.
도 2는 도 1의 실시 형태에 있어서의 커먼 모드 초크 코일의 개략 분해 사시도로, 외부 전극을 생략한 도면.
도 3은 Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료에 있어서의 Fe2O3 함유량(mol％) 및 Mn2O3 함유량(mol％)을 나타내는 그래프.
도 4는 도 1의 실시 형태의 개변예에 있어서의 커먼 모드 초크 코일을 도시하는 도면으로, 도 1의 (b)에 대응하는 도면.
도 5는 자성층의 비저항을 측정하기 위한 시료로서 제작한 적층 컨덴서의 개략 단면도.
도 2는 도 1의 실시 형태에 있어서의 커먼 모드 초크 코일의 개략 분해 사시도로, 외부 전극을 생략한 도면.
도 3은 Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료에 있어서의 Fe2O3 함유량(mol％) 및 Mn2O3 함유량(mol％)을 나타내는 그래프.
도 4는 도 1의 실시 형태의 개변예에 있어서의 커먼 모드 초크 코일을 도시하는 도면으로, 도 1의 (b)에 대응하는 도면.
도 5는 자성층의 비저항을 측정하기 위한 시료로서 제작한 적층 컨덴서의 개략 단면도.
본 발명의 커먼 모드 초크 코일 및 그 제조 방법에 대하여, 이하 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
(실시 형태 1)
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(10)은, 제1 자성층(1) 및 그 위에 순차 적층된 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)으로 구성되는 적층체(7)를 포함하여 이루어진다. 비자성층(3)의 내부에는, 2개의 도체 코일(2, 4)이 대향하도록 매설된다. 적층체(7)의 주위에는 외부 전극(9a ~ 9d)이 설치될 수 있으며, 도체 코일(2)의 양단은 외부 전극(9a, 9c)에, 도체 코일(4)의 양단은 외부 전극(9b, 9d)에 각각 접속될 수 있다.
본 발명을 한정하는 것은 아니지만, 보다 상세하게는, 비자성층(3)은 소결 글래스 세라믹스의 비자성 서브층(3a ~ 3e)으로 구성될 수 있다(도 1의 (b)). 또한, 도체 코일(2)은 인출부(2a) 및 본체부(2b)로 구성되고, 인출부(2a) 및 본체부(2b)는 비자성 서브층(3b)의 비아(6a)를 통해서 일체적으로 형성되어 있다. 도체 코일(4)은 인출부(4a) 및 본체부(4b)로 구성되고, 인출부(4a) 및 본체부(4b)는 비자성 서브층(3d)의 비아(6b)를 통해서 일체적으로 형성되어 있다. 각 본체부(2b, 4b)는 스파이럴 형상을 가지며(도 2), 비자성 서브층(3c)을 사이에 두고 대향 배치되어 있고, 인출부(2a)는 비자성 서브층(3a)에 의해 제1 자성층(1)으로부터 이격하여 배치되어 있고, 인출부(4a)는 비자성 서브층(3e)에 의해 제2 자성층(5)으로부터 이격하여 배치되어 있다(도 1의 (b)). 단, 본 실시 형태의 도체 코일(2, 4)의 구성, 형상, 권회수 및 배치 등은, 도시하는 예에 한정되지 않는 데 유의하기 바란다.
본 실시 형태에 있어서, 커먼 모드 초크 코일(10)은, 이하와 같이 하여 제조된다. 본 실시 형태의 제조 방법은, 개략적으로는 제1 자성층(1)에 소결 페라이트 재료를 사용하여, 비자성 서브층(3a ~ 3e)을 각 층마다 소성에 의해 형성하여 비자성층(3)을 얻은 후, 그 위에 제2 자성층(5)을 소성에 의해 형성하는 것이다(비자성층 및 제2 자성층의 개별 축차 소성).
(a) 제1 자성층의 준비
우선, 제1 자성층(1)으로서, 소결 페라이트 재료로 이루어지는 자성 기판을 준비한다. 소결 페라이트 재료로 이루어지는 자성 기판은, 소정의 인덕턴스를 얻을 수 있는 한, 임의의 적절한 페라이트 재료를 소결한 것이면 된다. 페라이트 재료로는, 예를 들면 Fe2O3 및 NiO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni계 페라이트 재료, Fe2O3, NiO 및 ZnO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn계 페라이트 재료, Fe2O3, NiO, ZnO 및 CuO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료 등을 사용해도 된다. 이러한 자성 기판은, 페라이트 재료를 소결한 것으로부터 원하는 형상으로 잘라낸 것으로 해도 되지만, 이에 한정되지 않는다.
(b) 비자성 서브층(3a)의 형성
다음으로, 제1 자성층(1) 위에 글래스 세라믹스를 적층하고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3a)을 형성한다. 원료인 글래스 세라믹스로는, 감광성 또는 비감광성의 글래스 세라믹스를 사용해도 되지만, 비자성 서브층(3b)과 동일한(감광성의) 글래스 세라믹스를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 글래스 세라믹스에는, 붕소 규소산 글래스(이산화 규소를 주성분으로 하여 포함하고, 붕산 및 필요에 따라서 다른 화합물을 더 포함하는 글래스), 무붕소 규소산 글래스(이산화 규소를 주성분으로 하여 포함하고, 붕산을 포함하지 않고, 필요에 따라서 다른 화합물을 포함하는 글래스) 등을 사용해도 된다. 제1 자성층(1) 위로의 글래스 세라믹스의 적층은, 글래스 세라믹스를 임의의 적절한 다른 절연성 성분과 함께 페이스트 형상으로 한 것(이하, 간단히 글래스 페이스트라고 함)을 인쇄 등의 방법으로 제1 자성층(1) 위에 도막(coat)하는 것이나, 글래스 세라믹스를 임의의 적절한 다른 절연성 성분과 함께 그린 시트 형상으로 한 것(이하, 간단히 글래스 세라믹 그린 시트라 함)을 제1 자성층(1) 위에 서로 겹침으로써 실시할 수 있다. 비자성 서브층(3a)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 글래스 세라믹스를 소결할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 이 공정에 있어서, 적층체에는 구리를 포함하는 도체는 아직 존재하지 않으므로, 적층체를 공기 중에서 열처리함으로써 글래스 세라믹스를 소성해도 된다. 소성 온도는, 글래스의 연화점 이상의 온도이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 800 ~ 1000℃로 할 수 있다.
(c) 도체 코일(2)의 인출부(2a)의 형성
다음으로, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3a) 위에, 구리를 포함하는 도체를 패턴 형성하고, 인출부(2a)를 형성한다. 구리를 포함하는 도체는, 구리를 주성분으로 하여 포함하고, 경우에 따라서 다른 도전성 성분을 포함하는 것으로 해도 된다. 구리를 포함하는 도체의 패턴 형성은, 구리(및 필요에 따라서 다른 도전성 성분, 이하도 마찬가지임)의 분말을 글래스 등과 함께 페이스트 형상으로 한 것을 비자성 서브층(3a) 위에 소정의 패턴으로 스크린 인쇄하는 것이나, 구리를 스퍼터링법으로 비자성 서브층(3a) 위에 성막하고, 포토리소그래피법에 의해 소정의 패턴으로 에칭하는 것이나, 구리를 소정의 패턴으로 선택 도금함으로써 실시할 수 있다. 선택 도금은, 예를 들면 풀 애디티브법(레지스트 패턴 형성, 무전해 도금, 및 레지스트 박리에 의한 방법)이나, 세미 애디티브법(무전해 도금에 의한 시드층의 성막, 레지스트 패턴 형성, 전기 도금, 레지스트 박리, 시드층 제거에 의한 방법) 등을 이용할 수 있다.
(d) 비자성 서브층(3b)의 형성
그 후, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3a) 및 인출부(2a) 위에, 상기 공정 (b)와 마찬가지로 하여 글래스 세라믹스를 적층한다. 단, 본 공정에 있어서는, 원료인 글래스 세라믹스로는, 감광성의 글래스 세라믹스를 사용하여, 이 층에 비아(6a)를 포토리소그래피법에 의해 형성하고, 인출부(2a)를 부분적으로 노출시킨다. 그리고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3b)을 형성한다. 비자성 서브층(3b)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 글래스 세라믹스를 그 분위기에서 소성함으로써 실시한다. 이 공정에 있어서, 적층체에는 구리를 포함하는 도체가 존재하고 있고, 글래스 세라믹스를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기에서 소성함으로써, Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 방지할 수 있다. 소성 분위기의 산소 분압은 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하이면 된다. 소성 온도는, 글래스의 연화점 이상의 온도이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 800 ~ 1000℃로 할 수 있다. Cu-Cu2O 평형 산소 분압은 온도에 따라 서로 다르고, 엘링감도로부터 구할 수 있다. Cu-Cu2O 평형 산소 분압은, 예를 들면 온도 900℃에서는 4.3×10-3㎩이며, 온도 950℃에서는 1.8×10-2㎩이며, 온도 1000℃에서는 6.7×10-2㎩이다.
(e) 도체 코일(2)의 본체부(2b)의 형성
다음으로, 비아(6a) 내부 및 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3b) 위에, 구리를 포함하는 도체를 패턴 형성하고, 본체부(2b)를 스파이럴형상으로 형성한다. 구리를 포함하는 도체의 패턴 형성은, 상기 공정 (c)와 마찬가지로 하여 행할 수 있지만, 비아(6a) 내부에 구리를 포함하는 도체를 매설하여 본체부(2b)와 인출부(2a)를 접속하는 것으로 하여, 이들이 일체가 되어 도체 코일(2)을 구성하도록 한다.
(f) 비자성 서브층(3c)의 형성
그 후, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3b) 및 본체부(2b) 위에, 상기 공정 (b)와 마찬가지로 하여 글래스 세라믹스를 적층하고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3c)을 형성한다. 비자성 서브층(3c)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 상기 공정 (d)와 마찬가지로, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 글래스 세라믹스를 그 분위기에서 소성함으로써 실시한다.
(g) 도체 코일(4)의 본체부(4b)의 형성
다음으로, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3c) 위에, 구리를 포함하는 도체를 패턴 형성하고, 본체부(4b)를 스파이럴형상으로 형성한다. 구리를 포함하는 도체의 패턴 형성은, 상기 공정 (c)와 마찬가지로 하여 행할 수 있다.
(h) 비자성 서브층(3d)의 형성
그 후, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3c) 및 본체부(4b) 위에, 상기 공정 (b)와 마찬가지로 하여 글래스 세라믹스를 적층한다. 단, 본 공정에 있어서는, 원료인 글래스 세라믹스로는, 감광성의 글래스 세라믹스를 사용하여, 이 층에 비아(6b)를 포토리소그래피법에 의해 형성하고, 본체부(4b)를 부분적으로 노출시킨다. 그리고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3d)을 형성한다. 비자성 서브층(3d)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 상기 공정 (d)와 마찬가지로, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 글래스 세라믹스를 그 분위기에서 소성함으로써 실시한다.
(i) 도체 코일(4)의 인출부(4a)의 형성
다음으로, 비아(6b) 내부 및 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3d) 위에, 구리를 포함하는 도체를 패턴 형성하고, 인출부(4a)를 형성한다. 구리를 포함하는 도체의 패턴 형성은, 상기 공정 (c)와 마찬가지로 하여 행할 수 있지만, 비아(6b) 내부에 구리를 포함하는 도체를 매설하여 본체부(4b)와 인출부(4a)를 접속하는 것으로 하여 이들이 일체가 되어 도체 코일(4)을 구성하도록 한다.
(j) 비자성 서브층(3e)의 형성
그 후, 비자성 서브층(소결 글래스 세라믹스층)(3d) 및 인출부(4a) 위에, 상기 공정 (b)와 마찬가지로 하여 글래스 세라믹스를 적층하고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3e)을 형성한다. 비자성 서브층(3e)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 상기 공정 (d)와 마찬가지로, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 글래스 세라믹스를 그 분위기에서 소성함으로써 실시한다. 비자성 서브층(3e)의 형성에 의해, 비자성 서브층(3a ~ 3e)이 전부 소결되고, 이들은 전체로 하여 비자성층(3)(소결 글래스 세라믹스층)을 이루는 것이 된다.
(k) 제2 자성층(5)의 형성
별도로, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료로서, CuO 함유량, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량이 소정 범위에 있는 페라이트 재료를 준비한다. 이는, Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료에 있어서, Fe2O3의 소정량을 Mn2O3로 치환한 것으로 이해해도 된다.
이 페라이트 재료는, Fe2O3, Mn2O3, ZnO, NiO 및 CuO를 주성분으로 하여 포함하고, 필요에 따라서 Bi2O3 등의 첨가 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 통상적으로, 페라이트 재료는, 소원료로서, 이들 성분의 분말을 원하는 비율로 혼합 및 가소하여 조제될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 페라이트 재료에 있어서의 CuO 함유량은, 5mol％ 이하(주성분 합계 기준)로 한다. CuO 함유량을 5mol％ 이하로 하여, 후술하는 열처리에 의해 페라이트 재료를 소성함으로써, 제2 자성층(5)에 있어서 높은 비저항을 확보할 수 있다. 페라이트 재료 중의 CuO 함유량은 5mol％ 이하이면 되지만, 충분한 소결성을 얻기 위해서는 0.2mol％ 이상인 것이 바람직하다.
이 페라이트 재료에 있어서의 Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량(주성분 합계 기준)은, 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내로 한다. 도 3은 Fe2O3 함유량을 x축에 취하고, Mn2O3 함유량을 y축에 취한 그래프이며, 도면 중의 각 점(x, y)는, 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)이다. 즉, 이들 점 A ~ H로 둘러싸여진 영역 Z의 범위는, Fe2O3 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만인 영역과, Fe2O3 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인 영역을 합한 것과 일치한다. Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량을 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내로 하여, 후술하는 열처리에 의해 페라이트 재료를 소성함으로써, 제2 자성층(5)에 있어서 높은 비저항을 확보할 수 있다.
이 페라이트 재료에 있어서의 ZnO 함유량은, 6 ~ 33mol％(주성분 합계 기준)로 하는 것이 바람직하다. ZnO 함유량을 6mol％ 이상으로 함으로써, 예를 들면 35 이상의 높은 투자율을 얻을 수 있어, 큰 인덕턴스를 취득할 수 있다. 또한, ZnO 함유량을 33mol％ 이하로 함으로써, 예를 들면 130℃ 이상의 퀴리점을 얻을 수 있어, 높은 코일 동작 온도를 확보할 수 있다.
이 페라이트 재료에 있어서의 NiO 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 전술한 다른 주성분인 CuO, Fe2O3, ZnO의 잔부로 할 수 있다.
또한, 페라이트 재료에 있어서의 Bi2O3 함유량(첨가량)은, 주성분(Fe2O3, Mn2O3, ZnO, NiO, CuO)의 합계 100 중량부에 대해, 0.1 ~ 1 중량부로 하는 것이 바람직하다. Bi2O3 함유량을 0.1 ~ 1 중량부로 함으로써, 저온 소성이 보다 촉진됨과 함께, 비정상 입자 성장을 회피할 수 있다. Bi2O3 함유량이 너무 높으면, 비정상 입자 성장이 일어나기 쉽고, 비정상 입자 성장 부위에서 비저항이 저하하여, 외부 전극 형성 시의 도금 처리 시에, 비정상 입자 성장 부위에 도금이 부착되므로 바람직하지 않다.
이러한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용하여, 상기 공정 (j)에 의해 얻어진 적층체의 비자성층(3) 위에, 페라이트 재료를 적층하고, 얻어진 적층체를 열처리하여, 이 페라이트 재료를 소성하여 제2 자성층(5)을 형성한다. 비자성층(3) 위로의 페라이트 재료의 적층은, 전술한 페라이트 재료를 임의의 적절한 다른 성분과 함께 페이스트 형상으로 한 것을 인쇄 등의 방법으로 비자성층(3) 위에 도막하는 것이나, 페라이트 재료를 임의의 적절한 다른 성분과 함께 그린 시트 형상으로 한 것을 비자성층(3) 위에 서로 겹침으로써 실시할 수 있다. 제2 자성층(5)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 페라이트 재료를 그 분위기에서 소성함으로써 실시한다.
페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기에서 소성함으로써, 페라이트 재료를 공기 중에서 소성하는 경우보다도 저온으로 소결할 수 있고, 예를 들면 소성 온도를 950 ~ 1000℃로 할 수 있다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 이러한 저산소 분압 분위기에서 소성한 경우, 결정 구조 중에 산소 결함이 형성되고, 결정 내에 존재하는 Fe, Mn, Ni, Cu, Zn의 상호 확산이 촉진되어, 저온 소결성을 높일 수 있는 것으로 생각된다. 이 공정에 있어서, 적층체에는 구리를 포함하는 도체가 존재하고 있지만, 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기에서 저온 소성함으로써, Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 도체 코일(2, 4)의 배선 저항을 낮게 유지할 수 있다.
덧붙여서, CuO 함유량이 5mol％ 이하인 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용함으로써, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기에서 소성해도, 제2 자성층(5)에 있어서 높은 비저항을 확보할 수 있다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 이는 CuO 함유량을 작게 함으로써 CuO의 환원에 의한 Cu2O의 생성을 억제할 수 있으며, 이에 의해 비저항의 저하가 억제되는 것으로 생각된다.
또한, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량을 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내인 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용함으로써, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기에서 소성해도, 제2 자성층(5)에 있어서, 높은 비저항을 확보할 수 있다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 이는 Mn3O4-Mn2O3 평형 산소 분압 쪽이 Fe3O4-Fe2O3 평형 산소 분압보다 높아, Mn2O3의 쪽이 Fe2O3보다 환원되어 쉽기 때문에, Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압에서는, Fe2O3에 비해 Mn2O3에 대해서 보다 강한 환원성 분위기가 되고, 그 결과 Fe2O3보다도 Mn2O3가 우선적으로 환원되고, Fe2O3가 환원되기 전에 소성을 종료할 수 있기 때문이라고 생각된다.
소성 분위기의 산소 분압은 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하이면 되지만, 제2 자성층의 비저항을 확보하기 위해서는 Cu-Cu2O 평형 산소 분압(㎩)의 0.01배 이상인 것이 바람직하다. 본 발명은 어떠한 이론에 의해서도 구속되지 않지만, 산소 농도가 너무 낮으면, 산소 결함이 필요 이상으로 생성되어 제2 자성층(5)의 비저항이 저하할 우려가 있어, 산소를 어느 정도 존재하게 함으로써, 산소 결함의 생성이 과잉이 되는 것을 회피할 수 있으며, 이에 의해 높은 비저항을 확보할 수 있는 것으로 생각된다.
이에 의해, 제1 자성층(1) 위에 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)이 적층되고, 비자성층(3) 내에 2개의 대향하는 도체 코일(2, 4)을 포함하는 적층체(7)가 얻어진다. 이 적층체(7)는, 개개로 제작한 것이어도 되지만, 복수개를 매트릭스 형상으로 한번에 제작한 후에, 다이싱 등에 의해 개개로 분할하여(소자 분리해서) 개편화한 것이어도 된다.
(l) 외부 전극(9a ~ 9d)의 형성
적층체(7)의 대향하는 측부에, 외부 전극(9a ~ 9d)을 형성한다. 외부 전극(9a ~ 9d)의 형성은, 예를 들면 구리의 분말을 글래스 등과 함께 페이스트 형상으로 한 것을 소정의 영역에 도포하고, 얻어진 구조체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서, 예를 들면 850 ~ 900℃에서 열처리하여 구리를 소부함으로써 실시할 수 있다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(10)이 제조된다. 커먼 모드 초크 코일(10)에 있어서, 제2 자성층(5)는, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 소결 페라이트 재료로 이루어지지만, 소결 전의 페라이트 재료와 조성이 서로 다를 수 있으며, 예를 들면 CuO, Fe2O3, Mn2O3은 소성에 의해 그들 일부가 각각 Cu2O, Fe3O4, Mn3O4로 변화하고 있는 것이 일어날 수 있다. 그러나, 이러한 소결 페라이트 재료에 있어서의 CuO 환산 함유량, Fe2O3 환산 함유량, Mn2O3 환산 함유량은, 각각 소결 전의 페라이트 재료에 있어서의 CuO 함유량, Fe2O3 함유량, Mn2O3 함유량과 실질적으로 다르지 않다고 생각하여 지장은 없다.
본 실시 형태에 따르면, 도체 코일(2, 4)의 재료로 구리를 사용하고 있으므로, 도체 코일(2, 4) 간에서의 마이그레이션을 효과적으로 방지할 수 있으며, 고신뢰성의 커먼 모드 초크 코일을 얻을 수 있다. 또한, 도체 코일(2, 4)의 배선 저항을 낮게 유지할 수 있음과 함께, 제2 자성층(5)의 저온 소결성이 양호하고, 또한 제2 자성층(5)의 비저항을 높게 유지할 수 있으며, 예를 들면 비저항 ρ를 log ρ로 7 이상의 크기로 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 전술한 바와 같이, 도체 코일(2, 4) 간에서의 마이그레이션을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 도체 코일(2, 4) 간의 자기적 결합성(또는 결합 계수)을 강화할 수 있으며, 커먼 모드 임피던스가 보다 높은 커먼 모드 초크 코일을 얻을 수 있다. 또한, 도체 코일(2, 4) 간의 거리를 작게 할 수도 있으며, 따라서 커먼 모드 초크 코일의 박층화가 가능해진다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태는, 실시 형태 1에서 전술한 커먼 모드 초크 코일(10)을 다른 방법으로 제조하는 것이며, 이하 실시 형태 1과 마찬가지의 부재를 동일한 부호에 의해 설명하는 것으로 한다. 본 실시 형태의 제조 방법은, 개략적으로는 기판이 없는 공법에 의해, 유지층 위에 제1 자성층(1)의 재료를 적층하고, 비자성층(3)의 재료를 (도체 코일(2, 4)을 형성하면서)적층하고, 그 위에 제2 자성층(5)의 재료를 적층한 후, 얻어진 적층체를 일괄 소성하고, 제1 자성층(1), 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)을 형성하는 것이다(제1 자성층, 비자성층 및 제2 자성층 모두 소성).
(m) 제1 자성층(1)의 재료층의 형성
임의의 적절한 유지층(도시하지 않음) 위에, 소정의 페라이트 재료를 적층하여, 제1 자성층(1)의 재료층을 형성한다. 이 페라이트 재료로는, 실시 형태 1에서 공정 (k)에서 제2 자성층(5)에 대하여 전술한 것과 마찬가지인 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용한다. 유지층 위로의 페라이트 재료의 적층은, 페라이트 재료를 임의의 적절한 다른 성분과 함께 페이스트 형상으로 한 것을 인쇄 등의 방법에 의해 유지층 위에 도막하고, 건조시키는 것이나, 페라이트 재료를 임의의 적절한 다른 성분과 함께 그린 시트 형상으로 한 것을 유지층 위에 서로 겹침으로써 실시할 수 있다.
(n) 비자성 서브층(3a ~ 3e)의 재료의 적층 및 도체 코일(2, 4)의 형성
이 제1 자성층(1)의 재료층(미소결 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료층) 위에, 비자성 서브층(3a ~ 3e)를 형성하기 위해 각 공정에서 소성을 실시하지 않은 것 이 외에는, 실시 형태 1에서 전술한 공정 (b) 내지 (j)와 마찬가지로 하여, 비자성 서브층(3a ~ 3e)의 재료층(미소결 글래스 세라믹스 재료층)을, 도체 코일(2, 4)을 형성하면서 적층한다. 이에 의해, 비자성층(3)의 재료층이, 그 내부에 도체 코일(2, 4)을 매설한 상태에서 형성된다.
(o) 제2 자성층(5)의 재료층의 형성
그 후, 비자성층(3)의 재료층 위에, 상기 공정 (m)과 마찬가지로 하여, 소정의 페라이트 재료를 적층하고, 제2 자성층(5)의 재료층을 형성한다. 이 페라이트 재료로도, 실시 형태 1에서 공정 (k)에서 제2 자성층(5)에 대하여 전술한 것과 마찬가지인 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 사용한다. 이러한 조건을 충족시키는 한, 제1 자성층(1)의 재료 및 제2 자성층(5)의 재료는 동일하거나 서로 달라도 된다.
이에 의해, 미소성의 적층체가 얻어진다. 미소성의 적층체는, 개개로 제작한 것이어도 되지만, 복수개를 매트릭스 형상으로 한번에 제작한 후에, 다이싱 등에 의해 개개로 분할하여(소자 분리하여) 개편화한 것이어도 된다.
(p) 제1 자성층(1), 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)의 형성
이상과 같이 하여 얻어진 미소성의 적층체를 열처리하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성층(3)을 형성함과 함께, 페라이트 재료를 소성하여 제1 자성층(1) 및 제2 자성층(5)을 형성한다. 이들 제1 자성층(1), 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)을 형성하기 위한 소성(열처리)은, 적층체를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 분위기 속에서 열처리하여 글래스 세라믹스 및 페라이트 재료를 그 분위기에서 동시에 소성함으로써 실시한다.
이에 의해, 제1 자성층(1) 위에 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)이 적층되고, 비자성층(3) 내에 2개의 대향하는 도체 코일(2, 4)을 포함하는 적층체(7)가 얻어진다.
(q) 외부 전극(9a ~ 9d)의 형성
그 후, 실시 형태 1에서 전술한 공정 (l)과 마찬가지로 하여, 적층체(7)의 대향하는 측부에, 외부 전극(9a ~ 9d)을 형성한다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태의 커먼 모드 초크 코일(10)이 제조된다. 본 실시 형태에 따르면, 실시 형태 1의 제조 방법과는 달리, 비자성층(3) 및 제2 자성층을 형성하기 위한 소성(열처리)이 1회로 완료되기 때문에, 도체 코일의 재료로 사용한 Cu가 Cu2O로 산화되는 것을 한층 억제할 수 있어, 보다 신뢰성이 높은 커먼 모드 초크 코일을 얻을 수 있다. 그 밖에, 실시 형태 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 두개의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 이들 실시 형태는 여러 가지의 개변이 가능하다. 예를 들면, 실시 형태 1 및 2의 커먼 모드 초크 코일은, 도 4에 도시한 바와 같이, 비자성층(3)을 관통하는 관통 구멍(11)을, 비자성층(3)으로부터 도체 코일(2, 4)이 노출되지 않도록, 샌드 블러스트 공법이나 에칭공법 등에 의해 형성하고, 그 관통 구멍을, 실시 형태 1에서 공정 (k)에서 제2 자성층(5)에 대하여 전술한 것과 마찬가지인 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료로 매립해도 되고, 이 페라이트 재료는 제2 자성층(5)의 재료(및 실시 형태(2)의 경우에는 제1 자성층(1)의 재료)와 동일하거나 서로 달라도 된다. 이러한 구성에 따르면, 도체 코일(2, 4) 간의 자기적 결합성을 강화할 수 있어, 커먼 모드 임피던스가 보다 높은 커먼 모드 초크 코일을 얻을 수 있다.
[실시예]
(실험)
제2 자성층의 재료로서 사용하는 데에 적합한 페라이트 재료를 조사하기 위해, 이하의 실험을 행하고, 여러 가지의 조성을 갖는 페라이트 재료의 내환원성을 평가하였다.
페라이트 재료의 소원료로서, Fe2O3, Mn2O3, ZnO, NiO 및 CuO의 각 분말을 준비하고, 페라이트 재료의 조성이 표 1 ~ 표 5에 나타내는 비율이 되도록, 이들 분말을 칭량하였다. 또한, 표 중, 시료 N0.에 기호 「*」를 붙인 것은, 페라이트 재료 조성이 본 발명의 범위 외에 있는 것을 나타내고, 시료 N0.에 기호 「*」가 붙어 있지 않은 것은, 페라이트 재료 조성이 본 발명의 범위 이내에 있는 것을 나타낸다.
다음으로, 각 시료에 대해서, 상기 칭량물을, 순수 및 PSZ(㎩rtial Stabilized Zirconia; 부분 안정화 지르코니아)볼과 함께, 염화 비닐제의 포트 밀에 넣어, 습식으로 충분히 혼합 분쇄하였다. 분쇄 처리물을 증발 건조시킨 후, 750℃의 온도에서 2시간 가소하였다. 이에 의해 얻어진 가소물을, 폴리비닐 부티랄계 바인더(유기 바인더), 에탄올(유기용매) 및 PSZ볼과 함께, 다시 염화 비닐제의 포트 밀에 넣고, 충분히 혼합 분쇄하여, 페라이트 재료를 포함하는 슬러리(세라믹 슬러리)를 얻었다.
다음으로, 닥터 블레이드법을 사용하여, 상기에서 얻은 페라이트 재료의 슬러리를, 두께 25㎛인 시트 형상으로 성형하였다. 얻어진 성형체를 세로 50㎜, 가로 50㎜의 크기로 펀칭하여, 페라이트 재료의 그린 시트를 제작하였다.
(투자율 측정)
전술한 바와 같이 하여 제작한 페라이트 재료의 그린 시트를, 두께가 총계 1.0mm가 되도록 복수매 적층한 후, 60℃의 온도에서 100㎫의 압력으로 60초간 압착하여, 압착 블록을 제작하였다. 그리고, 이 압착 블록을, 외경 20㎜ 및 내경 12㎜의 링 형상으로 절단하여 링 형상 성형체를 제작하였다.
상기에서 얻어진 링 형상 성형체를, 대기 중에서 400℃로 가열하여 충분히 탈지하였다. 그리고, N2-H2-H2O 혼합 가스를 소성로에 공급하여, 소성로 내의 온도 및 산소 분압을 미리 조정한 후, 이 링 형상 성형체를 소성로에 투입하고, 온도 950 ~ 1000℃ 및 산소 분압 1.8×10-2㎩(950℃에 있어서의 Cu-Cu2O 평형 산소 분압) ~ 6.7×10-2㎩(1000℃에 있어서의 Cu-Cu2O 평형 산소 분압)에서 2 ~ 5시간 유지하여 소성하여, 이에 의해 링 형상 시료를 얻었다.
그리고, 각 링 형상 시료에 대하여, 연동선을 20턴 권회하여, 임피던스 애널라이저(애질런트 테크놀로지 주식회사제, E4991A)를 사용하여, 주파수 1㎒에서의 인덕턴스를 측정하고, 그 측정값으로부터 투자율 μ(-)를 구하였다. 결과를 표 1 내지 표 5와 함께 나타낸다.
또한, 표 5에 나타내는 시료 No.301 ~ 309로부터 제작한 링 형상 시료에 대해서는, 진동 시료형 자력계(토오에이공업주식회사제, VSM-5-15형)를 사용하여, 1T (테슬라)의 자계를 인가하여, 포화 자화의 온도 의존성을 측정하고, 이 포화 자화의 온도 의존성으로부터 퀴리점 Tc를 구하였다. 결과를 표 5와 함께 나타낸다.
(비저항 측정)
별도로, 구리 분말에, 유기 용제 및 수지로 이루어지는 비히클(vehicle)을 더하여, 함께 혼련함으로써 구리를 포함하는 도체 페이스트(이하, 「내부 도체용 구리 페이스트」라 함)를 준비하였다. 이 내부 도체용 구리 페이스트를, 전술한 바와 같이 하여 제작한 페라이트 재료의 그린 시트의 표면에 스크린 인쇄하여, 도체 페이스트층을 형성하였다. 여기서, 도체 페이스트층은, 적층 컨덴서(40)의 내부 전극(33)에 대응하는 패턴으로 하였다(도 5).
다음으로, 도체 페이스트층을 소정의 패턴으로 형성한 페라이트 재료의 그린 시트를 소정 매수 적절하게 적층한 후, 이들을 도체 페이스트층이 형성되어 있지 않은 페라이트 재료의 그린 시트로 협지하여, 60℃의 온도에서 100㎫의 압력으로 압착하여, 압착 블록을 제작하였다. 그리고, 이 압착 블록을 소정의 사이즈로 절단하여 적층체를 제작하였다.
상기에서 얻어진 적층체를, 구리가 산화하지 않은 산소 분압 하에서 400℃로 가열하여 충분히 탈지하였다. 그리고, N2-H2-H2O 혼합 가스를 소성로에 공급하고, 소성로 내의 온도 및 산소 분압을 미리 조정한 후, 이 적층체를 소성로에 투입하고, 온도 950 ~ 1000℃ 및 산소 분압 1.8×10-2㎩(950℃에 있어서의 Cu-Cu2O 평형 산소 분압) ~ 6.7×10-2㎩(1000℃에 있어서의 Cu-Cu2O 평형 산소 분압)로 2 ~ 5시간 유지하여 소성하고, 이에 의해 소결 적층체를 얻었다.
이 소결 적층체를 물과 함께, 원심 배럴기의 배럴 포트에 넣어서 원심 배럴 처리를 실시하여, 소결 적층체로부터 내부 전극(도체 페이스트층)을 노출시켰다.
그 후, 구리 분말, 글래스 프릿 및 비히클로 이루어지는 도전 페이스트(이하, 「외부 전극용 구리 페이스트」라 함)를 준비하고, 이 외부 전극용 구리 페이스트를, 상기에서 원심 배럴 처리한 소결 적층체의 양 단부(내부 전극을 노출시킨 단부면)를 디프법에 의해 도포한 후, 온도 900℃ 및 산소 분압 4.3×10-3㎩(900℃에 있어서의 Cu-Cu2O 평형 산소 분압)로 소부하여, 외부 전극을 형성하였다. 이에 의해, 비저항 측정용 시료로서, 도 5에 도시하는 적층 컨덴서(40)를 제작하였다. 적층 컨덴서(40)는 자성층(소결 페라이트 재료)(31) 내에 내부 전극(33)이 매설되고, 외부 전극(35a, 35b)에 접속되어 이루어진다.
그리고, 각 비저항 측정용 시료(적층 컨덴서(40))에 대하여, 외부 전극(35a, 35b) 간에 50V의 전압을 30초간 인가했을 때에 흐르는 전류값을 측정하여 저항값을 구하고, 시료 형상으로부터 비저항 ρ(Ω·cm)를 log ρ로 산출하였다. 결과를 표 1 내지 표 5와 함께 나타낸다.
표 1 내지 표 5에서 명백해지는 바와 같이, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료의 조성에 있어서, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량이, 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내에 있으며, 또한 CuO 함유량이 5mol％ 이하인 시료에서는, 비저항 ρ가, log ρ로 7 이상의 크기가 되어, 충분히 큰 비저항이 얻어졌다. 이에 반해, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량이, 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 외에 있거나, 또는 CuO 함유량이 5mol％를 초과하는 시료에서는, 비저항 ρ가 log ρ로 7 미만이 되었다.
또한, 표 1 내지 표 5를 참조하여, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량이, 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내에 있으며, 또한 ZnO 함유량을 6mol％ 이상으로 한 시료에서는, 투자율 μ가 35 이상이 되어, 자성층으로서 실용적인 크기의 투자율이 얻어졌다. 또한, Fe2O3 함유량 및 Mn2O3 함유량이, 도 3에 도시하는 영역 Z의 범위 이내에 있으며, 또한 ZnO 함유량을 33mol％ 이하로 한 시료에서는, 퀴리점이 130℃ 이상이 되어, 충분한 코일 동작 온도가 얻어졌다.
(실시예 1)
실시 형태 1의 제조 방법에 따라서, 도 1 내지 도 2에 도시하는 커먼 모드 초크 코일(10)을 제작하였다. 본 실시예에 있어서는, 이하의 조건을 적용하였다.
전술한 공정 (a)에 있어서, 제1 자성층(1)으로서, 소결된 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료로 이루어지는 기판(Fe2O3 44.0mol％, Mn2O3 5.0mol％, ZnO 30.0mol％, NiO 19.0mol％, CuO 2.0mol％)을 이용하였다.
전술한 공정 (b)에 있어서, 감광성의 붕소 규소산 글래스(SiO2-Bi2O3-CaO-K2O, 이하도 마찬가지임)를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 그 후 900℃에서 30분간의 열처리를 하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3a)을 형성하였다.
전술한 공정 (c)에 있어서, 세미 애디티브법에 의해 선택 도금하여 인출부(2a)를 형성하였다. 구체적으로는, 비자성층(3a)의 주면 전역에 시드층(본 실시예에서는 Cu로 했지만, Cu/Ti 또는 Cu/Cr이어도 됨)을 스퍼터링법으로 형성하고, 시드층 위에 감광성 포토레지스트를 포토리소그래피법에 의해 패턴 형성한 후, 레지스트에 피복되지 않고 노출되어 있는 시드층을 이용하여, 레지스트 패턴의 개구부에 구리를 전해 도금에 의해 형성하고, 레지스트를 박리하고, 이에 의해 노출된 시드층 부분을 에칭에 의해 제거하였다. 전술한 공정 (e)에 있어서의 본체부(2b)의 형성, 공정 (g)에 있어서의 본체부(4b)의 형성, 공정 (i)에 있어서의 인출부(4a)의 형성도, 이와 마찬가지로 하였다.
전술한 공정 (d)에 있어서, 감광성의 붕소 규소산 글래스를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 포토리소그래피법에 의해 비아(6a)를 형성하고, 그 후 산소 분압을 1.8×10-2㎩로 조정한 N2-H2-H2O 혼합 가스 분위기에서, 950℃에서 30분간의 열처리를 하여, 글래스 세라믹스를 소성하여 비자성 서브층(3b)을 형성하였다. 전술한 공정 (f)에 있어서의 비자성 서브층(3c)의 형성, 공정 (h)에 있어서의 비자성 서브층(3d) 및 비아(6b)의 형성, 공정 (j)에 있어서의 비자성 서브층(3e)의 형성도, 이와 마찬가지로 하였다.
전술한 공정 (k)에 있어서, Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료(Fe2O3 44.0mol％, Mn2O3 5.0mol％, ZnO 30.0mol％, NiO 19.0mol％, CuO 2.0mol％)의 가소물을 분쇄하고, 이에 유기 바인더 및 유기 용제로 이루어지는 비히클을 첨가하여 혼련함으로써 자성체 페이스트를 준비하고, 비자성층(3) 위에 자성체 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 그 후 산소 분압을 1.8×10-2㎩로 조정한 N2-H2-H2O 혼합 가스 분위기에서, 950℃에서 2시간의 열처리를 하여, 페라이트 재료를 소성하여 제2 자성층(5)을 형성하였다. 또한, 여기서 사용한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료는, 표 4 내에 나타내는 No.203의 조성과 일치하는 것이다.
이에 의해 얻어진 적층체(7)를 다이싱하여 개편화하였다. 1개의 소자의 치수는, 세로 0.5mm, 가로 0.65mm, 높이 0.3mm로 하였다.
전술한 공정 (l)에 있어서, 외부 전극용 구리 페이스트를 도포하여, 얻어진 구조체를 산소 분압 4.3×10-3㎩ 분위기 속에서, 900℃에서 5분간의 열처리를 하여 구리를 소부하고, 이에 의해 외부 전극(9a ~ 9d)을 형성하였다. 이상에 의해, 본 실시예의 커먼 모드 초크 코일(10)을 제작하였다.
(비교예 1)
도체 코일(2, 4)을 구리 대신에 은을 이용하여(시드층 및 전해 도금을 은으로 하여) 제작한 것, 비자성층(3b ~ 3e)을 형성하기 위한 각 소성 및 제2 자성층(5)을 형성하기 위한 소성을 900℃에서 공기 중에서 실시한 것, 외부 전극(9a ~ 9d)을, 외부 전극용 구리 페이스트에 있어서의 구리 분말을 은 분말로 치환하여 이루어지는 외부 전극용 은 페이스트를 이용하여 공기 중에서 소성함으로써 제작한 것, 및 제2 자성층(5)의 재료로서 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료(Fe2O3 44.0mol％, Mn2O3 5.0mol％, ZnO 30mol％, NiO 13.0mol％, CuO 8.0mol％)를 이용한 자성체 페이스트로 치환한 것 이 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 커먼 모드 초크 코일을 제작하였다. 또한, 여기서 사용한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료는, 표 4 내에 나타내는 No.209의 조성과 일치하는 것이다.
이상에 의해 제작한 실시예 1 및 비교예 1의 커먼 모드 초크 코일에 대하여 내습 부하 시험을 행하였다. 구체적으로는, 70℃ 및 95％RH(상대 습도)의 조건 하에서, 커먼 모드 초크 코일의 도체 코일(2, 4) 간에 직류 전압 5V를 인가하고, 시험 초기 및 1000시간 인가했을 때의 절연 저항(IR)을, 어드밴티스트사제 일렉트로 미터 R8340A를 이용하여 측정하고, log IR 및 그 변화율을 산출하였다. 결과를 표 6에 나타내었다.
표 6에서 명백해진 바와 같이, 실시예 1의 커먼 모드 초크 코일에서는, 내습 부하 시험을 행하여도, 절연 저항의 변화가, 비교예 1의 커먼 모드 초크 코일에 비해 현저하게 저감되어, 신뢰성이 높은 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1의 커먼 모드 초크 코일에서는, 시험 초기의 절연 저항을, 비교예 1의 커먼 모드 초크 코일과 동일한 정도로 유지할 수 있었다.
(실시예 2)
실시 형태 2의 제조 방법에 따라서, 도 1 내지 도 2에 도시하는 커먼 모드 초크 코일(10)을 제작하였다. 본 실시예에 있어서는, 이하의 조건을 적용하였다.
전술한 공정 (m)에 있어서, 알루미나 기판 위에 알루미나분을 바인더 및 용제와 함께 해서 페이스트 형상으로 한 것을 인쇄 공법으로 도포 후, 용매분을 건조하고 도막하여 유지층(도시하지 않음)으로서 이용하였다. 이 유지층 위에 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료(Fe2O3 44.0mol％, Mn2O3 5.0mol％, ZnO 30.0mol％, NiO 19.0mol％, CuO 2.0mol％)의 가소물을 분쇄하고, 이에 유기 바인더 및 유기 용제로 이루어지는 비히클을 첨가하여 혼련함으로써 자성체 페이스트를 준비하고, 비자성층(3) 위에 자성체 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하여, 건조시켰다. 또한, 여기서 사용한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료는, 표 4 내에 나타내는 No.203의 조성과 일치하는 것이다.
전술한 공정 (n)에 있어서, 감광성의 붕소 규소산 글래스(SiO2-Bi2O3-CaO-K2O, 이하도 마찬가지임)를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 비자성 서브층(3a)의 재료층을 형성하였다. 그 위에, 내부 도체용 구리 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 인출부(2a)를 형성하였다. 그 위에, 감광성의 붕소 규소산 글래스를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 포토리소그래피법에 의해 비아(6a)를 형성하고, 건조시켜서, 비자성 서브층(3b)의 재료층을 형성하였다. 그 위에, 내부 도체용 구리 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 본체부(2b)를 형성하였다. 그 위에, 감광성의 붕소 규소산 글래스를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 비자성 서브층(3c)의 재료층을 형성하였다. 그 위에, 내부 도체용 구리 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 본체부(4b)를 형성하였다. 그 위에, 감광성의 붕소 규소산 글래스를 이용한 글래스 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 포토리소그래피법에 의해 비아(6b)를 형성하고, 건조시켜서, 비자성 서브층(3d)의 재료층을 형성하였다. 그 위에, 내부 도체용 구리 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켜서, 인출부(4a)를 형성하였다.
전술한 공정 (o)에 있어서, 비자성층(3)의 재료층 위에, 상기 공정 (m)에서 사용한 것과 동일한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료를 이용한 자성체 페이스트를 인쇄 공법에 의해 도막하고, 건조시켰다.
이에 의해 얻어진 미소성의 적층체를 다이싱하여 개편화하였다. 1개의 소자의 치수는, 세로 0.5mm, 가로 0.65mm, 높이 0.3mm로 하였다.
전술한 공정 (p)에 있어서, 산소 분압을 1.8×10-2㎩로 조정한 N2-H2-H2O 혼합 가스 분위기에서, 950℃에서 2시간의 열처리를 하여, 글래스 세라믹스 및 페라이트 재료를 그 분위기에서 동시에 소성하여 제1 자성층(1), 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)을 형성하였다.
전술한 공정 (q)에 있어서, 외부 전극용 구리 페이스트를 도포하고, 얻어진 구조체를 산소 분압 4.3×10-3㎩ 분위기 속에서, 900℃에서 5분간의 열처리를 하여 구리를 소부하고, 이에 의해 외부 전극(9a ~ 9d)을 형성하였다. 이상에 의해, 본 실시예의 커먼 모드 초크 코일(10)을 제작하였다.
(비교예 2)
도체 코일(2, 4)을 구리 대신에 은을 이용해서(내부 도체용 구리 페이스트에 있어서의 구리 분말을 은 분말로 치환하여 이루어지는 내부 도체용 은 페이스트를 이용해서) 제작한 것, 제1 자성층(1), 비자성층(3) 및 제2 자성층(5)을 형성하기 위한 동시 소성을 900℃에서 공기 중에서 실시한 것, 외부 전극(9a ~ 9d)을, 외부 전극용 구리 페이스트에 있어서의 구리 분말을 은 분말로 치환하여 이루어지는 외부 전극용 은 페이스트를 이용하여 공기 중에서 소성함으로써 제작한 것, 및 제2 자성층(5)의 재료로서 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료(Fe2O3 44.0mol％, Mn2O3 5.0mol％, ZnO 30mol％, NiO 13.0mol％, CuO 8.0mol％)를 이용한 자성체 페이스트로 치환한 것 이 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 커먼 모드 초크 코일을 제작하였다. 또한, 여기서 사용한 Ni-Mn-Zn-Cu계 페라이트 재료는, 표 4 내에 나타내는 No.209의 조성과 일치하는 것이다.
이상에 의해 제작한 실시예 2 및 비교예 2의 커먼 모드 초크 코일에 대하여, 실시예 1 및 비교예 1의 커먼 모드 초크 코일과 마찬가지로 하여, 내습 부하 시험을 행한 바, 실시예 2의 커먼 모드 초크 코일은, 비교예 2의 커먼 모드 초크 코일에 비해 신뢰성이 높은 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1의 커먼 모드 초크 코일에서는, 도체 코일(2, 4) 그 자체의 배선 저항(직류 저항)을, 실시예 1의 커먼 모드 초크 코일보다 작게 할 수 있는 것도 확인되었다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 커먼 모드 초크 코일은, 차동 전송 방식에 의한 고속 데이터 통신 등, 커먼 모드 노이즈의 저감 및 제거가 요구되는 다양한 용도로 사용될 수 있다.
1 : 제1 자성층
2 : 도체 코일
2a : 인출부
2b : 본체부
3 : 비자성층
3a ~ 3e : 비자성 서브층
4 : 도체 코일
4a : 인출부
4b : 본체부
5 : 제2 자성층
6a, 6b : 비아
7 : 적층체
9a ~ 9d : 외부 전극
10 : 커먼 모드 초크 코일
11 : 관통 구멍
31 : 자성층
33 : 내부 전극
35a, 35b : 외부 전극
40 : 적층 컨덴서(자성층의 비저항 측정용)
2 : 도체 코일
2a : 인출부
2b : 본체부
3 : 비자성층
3a ~ 3e : 비자성 서브층
4 : 도체 코일
4a : 인출부
4b : 본체부
5 : 제2 자성층
6a, 6b : 비아
7 : 적층체
9a ~ 9d : 외부 전극
10 : 커먼 모드 초크 코일
11 : 관통 구멍
31 : 자성층
33 : 내부 전극
35a, 35b : 외부 전극
40 : 적층 컨덴서(자성층의 비저항 측정용)
Claims (5)
- 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 그 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일로서,
비자성층이 소결 글래스 세라믹스로 이루어지고,
도체 코일이 구리를 포함하는 도체로 이루어지고,
제1 자성층 및 제2 자성층 중 적어도 한쪽이, Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 소결 페라이트 재료로 이루어지고,
상기 소결 페라이트 재료는,
CuO 환산 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 환산 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 환산 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나; CuO 환산 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 환산 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 환산 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하이며,
상기 도체 코일과 동시 소성되어 이루어지는, 커먼 모드 초크 코일. - 제1항에 있어서,
비자성층 내에 배치된 2개의 도체 코일의 코일 내부를 통하여, 제1 자성층과 제2 자성층이 접속되어 있는 커먼 모드 초크 코일. - 제1 자성층 위에 비자성층 및 제2 자성층이 적층되고, 그 비자성층 내에 2개의 대향하는 도체 코일을 포함하는 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법으로서,
구리를 포함하는 도체에 의해 상기 도체 코일을 형성하는 것,
구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 글래스 세라믹스를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 비자성층을 적어도 부분적으로 형성하는 것,
Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료로서,
CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나; CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인 페라이트 재료를 이용하여, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 그 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 제2 자성층을 형성하는 것
을 포함하는 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제1 자성층으로서, 소결 페라이트 재료를 사용하는 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법. - 제3항에 있어서,
Fe2O3, Mn2O3, NiO, ZnO, CuO를 포함하는 페라이트 재료로서,
CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 함유량이 25mol％ 이상 47mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 1mol％ 이상 7.5mol％ 미만이거나; CuO 함유량이 5mol％ 이하이고, Fe2O3 함유량이 35mol％ 이상 45mol％ 이하이며, 또한 Mn2O3 함유량이 7.5mol％ 이상 10mol％ 이하인 페라이트 재료를 이용하여, 구리를 포함하는 도체의 존재 하에서, 그 페라이트 재료를 Cu-Cu2O 평형 산소 분압 이하의 산소 분압으로 소성함으로써, 상기 제1 자성층을 형성하는 것을 더 포함하고,
상기 비자성층을 형성하기 위한 소성, 상기 제2 자성층을 형성하기 위한 소성, 및 상기 제1 자성층을 형성하기 위한 소성을 동시에 실시하는 커먼 모드 초크 코일의 제조 방법.
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