KR102444726B1 - 공통 모드 초크 코일 - Google Patents

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코우헤이 마쓰우라
아쯔오 히루까와
히로시 우에끼
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

예를 들어 25㎓ 내지 30㎓와 같은 높은 주파수대에 있어서, 디퍼렌셜 모드의 신호를 투과하고, 또한 공통 모드의 노이즈 성분을 억제할 수 있는 적층형 공통 모드 초크 코일을 제공한다.
적층된 복수의 비도전체층(3)을 갖는 직육면체 형상의 적층체(2)와, 적층체(2)에 내장된 제1 코일(11) 및 제2 코일(12)을 구비하고, 제1 코일(11)은 제1 코일 도체(17)를 갖고, 제2 코일(12)은 제2 코일 도체(18)를 갖는, 공통 모드 초크 코일(1)에 있어서, 0.1㎓ 이상 또한 100㎓ 이하의 주파수 영역에서, Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 30㎓ 이상이고, 10㎓ 이상 또한 60㎓ 이하의 주파수 영역에서, Scc21 투과 특성이 최소가 되는 주파수가 20㎓ 이상이고, Scc21 투과 특성의 최솟값이 -20dB 이하이다.

Description

공통 모드 초크 코일{COMMON-MODE CHOKE COIL}
본 발명은, 공통 모드 초크 코일에 관한 것이며, 특히 적층된 복수의 비도전체층을 갖는 적층체와, 적층체에 내장된 제1 코일 및 제2 코일을 구비하는, 적층형 공통 모드 초크 코일에 관한 것이다.
본 발명에 있어서 흥미 있는 기술이, 예를 들어 일본 특허 공개 제2006-313946호 공보(특허문헌 1)에 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술은, 적층형 공통 모드 초크 코일에 관한 것이며, 당해 공통 모드 초크 코일은, 초소형 박막형의 것이고, ㎓ 근방의 전송 신호의 고속 전송이 가능하다고 되어 있다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에는, 전송 신호(디퍼렌셜 모드의 신호)의 감쇠 특성이 -3dB이 되는 주파수를 컷오프 주파수로 정의하였을 때, 이 컷오프 주파수가 2.4㎓ 이상이 되는 공통 모드 초크 코일이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-313946호 공보
고속 통신 기술의 진전에 의해, 보다 고주파에 있어서, 디퍼렌셜 모드의 신호를 투과하고, 또한 공통 모드의 노이즈 성분을 감쇠할 수 있는 적층형 공통 모드 초크 코일이 필요해지고 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 예를 들어 25㎓ 내지 30㎓와 같은 높은 주파수대에 있어서, 나아가 30㎓를 초과하는 매우 높은 주파수대에 있어서도, 종래에는 상정되지 않았던, 디퍼렌셜 모드의 신호의 투과 특성 및 공통 모드의 신호의 투과 특성을 실현할 수 있는 적층형 공통 모드 초크 코일을 제공하려고 하는 것이다.
본 발명은, 비도전체를 포함하며 또한 적층된 복수의 비도전체층을 갖는 적층체와, 적층체에 내장된 제1 코일 및 제2 코일과, 적층체의 외표면에 마련되며, 제1 코일의 서로 다른 제1 단부 및 제2 단부에 각각 전기적으로 접속된 제1 단자 전극 및 제2 단자 전극과, 적층체의 외표면에 마련되며, 제2 코일의 서로 다른 제3 단부 및 제4 단부에 각각 전기적으로 접속된 제3 단자 전극 및 제4 단자 전극을 구비하는, 공통 모드 초크 코일에 관한 것이다.
그리고, 본 발명에 관한 공통 모드 초크 코일은, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 다음과 같은 신규의 특성을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
즉, 본 발명에 관한 공통 모드 초크 코일은, 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성인 Sdd21 투과 특성을 0.1㎓ 이상 또한 100㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 30㎓ 이상이고, 공통 모드 성분의 투과 특성인 Scc21 투과 특성을 10㎓ 이상 또한 60㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Scc21 투과 특성이 최소가 되는 주파수가 20㎓ 이상이고, Scc21 투과 특성의 최솟값이 -20dB 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따르면, 종래에는 없는, 디퍼렌셜 모드의 신호의 투과 특성 및 공통 모드의 신호의 투과 특성을 실현할 수 있는 적층형 공통 모드 초크 코일을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 예를 들어 고속 통신 기술의 분야에 있어서, 획기적인 진보를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 공통 모드 초크 코일(1)의 외관을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 공통 모드 초크 코일(1)의 주요부를 분해하여 도시하는 평면도.
도 3은 도 1에 도시한 공통 모드 초크 코일(1)의 평면도이며, 적층체(2)에 내장된 제1 코일(11) 및 제2 코일(12)을 적층 방향으로 투시하여 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 도 1에 도시한 공통 모드 초크 코일(1)에 있어서의 제1 코일(11)에 구비하는 제1 코일 도체(17)를 도시하는 평면도이며, 코일 도체의 턴수를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 효과를 확인하기 위해 실시한 실험예에 있어서 제작된 시료1에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 6은 상기 시료1에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 7은 상기 실험예에 있어서 제작된 시료2에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 8은 상기 시료2에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 9는 상기 실험예에 있어서 제작된 시료3에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 10은 상기 시료3에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 11은 상기 실험예에 있어서 제작된 시료4에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 12는 상기 시료4에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 13은 상기 실험예에 있어서 제작된 시료5에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 14는 상기 시료5에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 15는 상기 실험예에 있어서 제작된 시료6에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 16은 상기 시료6에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 도시하는 도면.
도 17은 비교예로서 제작된 상기 시료6에 관한 공통 모드 초크 코일의 주요부를 분해하여 도시하는, 도 2에 상당하는 평면도.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 공통 모드 초크 코일(1)에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 공통 모드 초크 코일(1)은, 적층된 복수의 비도전체층을 갖는 적층체(2)를 구비한다. 도 2에는, 복수의 비도전체층 중, 대표적인 비도전체층(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)이 도시되어 있다. 이하에 있어서, 도 2에 도시한 비도전체층(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)과 같이 서로 구별하는 경우를 제외하고, 비도전체층을 일반적으로 설명하는 경우에는, 비도전체층에 대하여, 「3」의 참조 부호를 사용한다. 비도전체층(3)은, 예를 들어 유리 및 세라믹을 포함하는 비도전체로 구성된다.
적층체(2)는, 비도전체층(3)이 연장되는 방향으로 연장되고 또한 서로 대향하는 제1 주면(5) 및 제2 주면(6)과, 제1 주면(5) 및 제2 주면(6) 간을 연결하고 또한 서로 대향하는 제1 측면(7) 및 제2 측면(8)과, 제1 주면(5) 및 제2 주면(6) 간 그리고 제1 측면(7) 및 제2 측면(8) 간을 각각 연결하고 또한 서로 대향하는 제1 단부면(9) 및 제2 단부면(10)을 갖는 직육면체 형상이다. 직육면체 형상은, 예를 들어 능선 부분 및 코너 부분에 라운딩이나 모따기가 부여된 형상이어도 된다.
공통 모드 초크 코일(1)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 적층체(2)에 내장된 제1 코일(11) 및 제2 코일(12)을 구비한다. 또한, 공통 모드 초크 코일(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 적층체(2)의 외표면에 마련되는, 제1 단자 전극(13), 제2 단자 전극(14), 제3 단자 전극(15) 및 제4 단자 전극(16)을 구비한다. 보다 구체적으로는, 제1 단자 전극(13) 및 제3 단자 전극(15)은, 제1 측면(7)에 마련되고, 제2 단자 전극(14) 및 제4 단자 전극(16)은, 각각, 제1 단자 전극(13) 및 제3 단자 전극(15)과 대칭의 형상을 갖고 있고, 제2 측면(8)에 마련된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 단자 전극(13) 및 제2 단자 전극(14)은, 제1 코일(11)의 서로 다른 제1 단부(11a) 및 제2 단부(11b)에 각각 전기적으로 접속된다. 제3 단자 전극(15) 및 제4 단자 전극(16)은, 제2 코일(12)의 서로 다른 제3 단부(12a) 및 제4 단부(12b)에 각각 전기적으로 접속된다.
이하의 설명에 있어서, 비도전체층(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)은, 도 2에 도시한 순서로 아래로부터 위를 향하여 적층되어 있는 것으로 한다.
도 2를 참조하여, 제1 코일(11)은, 비도전체층(3b 및 3c) 간의 계면을 따라서 배치된 제1 코일 도체(17)를 갖는다. 제1 코일(11)은, 제1 단부(11a) 및 제2 단부(11b)를 각각 부여하는 제1 인출 도체(19) 및 제2 인출 도체(20)를 갖는다. 제1 인출 도체(19)는, 적층체(2)의 외표면에 있어서 제1 단자 전극(13)에 접속된 제1 접속 단부(23)를 포함한다. 제2 인출 도체(20)는, 적층체(2)의 외표면에 있어서 제2 단자 전극(14)에 접속된 제2 접속 단부(24)를 포함한다.
상기 제1 접속 단부(23)는, 제1 코일 도체(17)가 배치된 비도전체층(3b 및 3c) 간의 계면과는 다른 비도전체층(3a 및 3b) 간의 계면을 따라서 배치된다. 또한, 제1 인출 도체(19)는, 제1 코일 도체(17)에 접속되고 또한 제1 코일 도체(17)와 제1 접속 단부(23) 사이에 위치하는 비도전체층(3b)을 두께 방향으로 관통하는 제1 비아 도체(27)와, 제1 접속 단부(23)가 배치된 비도전체층(3a 및 3b) 간의 계면을 따라서 배치되고 또한 제1 비아 도체(27)와 제1 접속 단부(23)를 접속하는 제1 연결부(29)를 갖는다. 제1 연결부(29)는, 바람직하게는 직선상으로 연장되는 형상을 갖는다. 이에 의해, 제1 연결부(29)에 기인하는 인덕턴스를 작게 할 수 있어, 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 코일(12)에 있어서도, 이하에 설명하는 바와 같이, 제1 코일(11)의 경우와 마찬가지의 요소를 구비하고 있다.
제2 코일(12)은, 비도전체층(3c 및 3d) 간의 계면을 따라서 배치된 제2 코일 도체(18)를 갖는다. 제2 코일(12)은, 제3 단부(12a) 및 제4 단부(12b)를 각각 부여하는 제3 인출 도체(21) 및 제4 인출 도체(22)를 갖는다. 제3 인출 도체(21)는, 적층체(2)의 외표면에 있어서 제3 단자 전극(15)에 접속된 제3 접속 단부(25)를 포함한다. 제4 인출 도체(22)는, 적층체(2)의 외표면에 있어서 제4 단자 전극(16)에 접속된 제4 접속 단부(26)를 포함한다.
상기 제3 접속 단부(25)는, 제2 코일 도체(18)가 배치된 비도전체층(3c 및 3d) 간의 계면과는 다른 비도전체층(3d 및 3e) 간의 계면을 따라서 배치된다. 또한, 제3 인출 도체(21)는, 제2 코일 도체(18)에 접속되고 또한 제2 코일 도체(18)와 제3 접속 단부(25) 사이에 위치하는 비도전체층(3d)을 두께 방향으로 관통하는 제2 비아 도체(28)와, 제3 접속 단부(25)가 배치된 비도전체층(3d 및 3e) 간의 계면을 따라서 배치되고 또한 제2 비아 도체(28)와 제3 접속 단부(25)를 접속하는 제2 연결부(30)를 갖는다. 제2 연결부(30)는, 전술한 제2 연결부(29)와 마찬가지로, 바람직하게는 직선상으로 연장되는 형상을 갖는다. 이에 의해, 제2 연결부(30)에 기인하는 인덕턴스를 작게 할 수 있어, 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.
공통 모드 초크 코일(1)은, 적층체(2)의 제2 주면(6)을 실장 기판측으로 향하게 한 상태에서 실장된다. 실시품에서는, 예를 들어 적층체(2)에 있어서의 제1 단부면(9)과 제2 단부면(10)이 대향하는 길이 방향의 치수 L이 0.55㎜ 이상 또한 0.75㎜ 이하로 되고, 제1 측면(7)과 제2 측면(8)이 대향하는 폭 방향의 치수 W가 0.40㎜ 이상 또한 0.60㎜ 이하로 되고, 제1 주면(5)과 제2 주면(6)이 대향하는 높이 방향의 치수 H가 0.20㎜ 이상 또한 0.40㎜ 이하로 된다.
공통 모드 초크 코일(1)은, 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)의 각각의 턴수는 2턴 미만인 것이 바람직하다.
상술한 턴수는, 이하와 같이 정의된다. 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)의 각각은, 원호상으로 연장되는 부분을 갖고 있다. 도 4를 참조하여, 제1 코일(11)에 구비하는 제1 코일 도체(17)에 대하여 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 코일 도체(17)의 시단으로부터 종단에 걸쳐, 코일 도체(17)의 외주를 따라서 접선 T를 순차적으로 긋고, 이 접선 T가 360도 회전한 단계에서 1턴으로 정의한다. 도 4에 도시한 코일 도체(17)에서는, 접선 T가 약 307도 회전하고 있으므로, 약 0.85턴으로 정의할 수 있다. 제2 코일(12)에 구비하는 제2 코일 도체(18)에 대해서도 마찬가지로 턴수가 정의된다.
제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)의 턴수가 적을수록, 제1 코일(11)과 제2 코일(12) 사이에 형성되는 부유 용량을 저감할 수 있으므로, 공통 모드 초크 코일(1)의 고주파 특성을 향상시키는 것에 기여할 수 있다.
공통 모드 초크 코일(1)은, 도 3에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)를 적층체(2)의 적층 방향에서 평면으로 보았을 때, 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)에는, 서로 교차하는 부분을 제외하고, 서로 겹치는 부분이 없도록 되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18)는, 서로 겹치면서 동일한 방향으로 병주하는 부분이 없는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 코일(11)과 제2 코일(12) 사이에 형성되는 부유 용량을 저감할 수 있고, 결과적으로, 공통 모드 초크 코일(1)의 고주파 특성을 향상시키는 것에 기여할 수 있다.
또한, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)를 적층체(2)의 적층 방향에서 평면으로 보았을 때, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18)가 서로 교차하는 개소는 2개소이다. 이와 같이, 교차하는 개소가 2개소 이하로 됨으로써, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18) 사이에 형성되는 부유 용량이 저감되어, 고주파 특성의 향상에 기여할 수 있다.
바람직하게는, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18) 사이의 거리는, 6㎛ 이상 또한 26㎛ 이하로 된다. 당해 거리가 6㎛ 미만으로 되면, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18) 사이에 형성되는 부유 용량이, 고주파 특성을 저하시킬 정도로 커질 우려가 있다. 한편, 당해 거리가 26㎛를 초과하면, 제1 코일(11)과 제2 코일(12)의 결합 계수가 저하될 우려가 있다.
또한, 도 2에 있어서, 비도전체층(3a, 3b, 3c, 3d 및 3e)의 각각은, 단층의 것인 것처럼 도시되었지만, 적어도 몇 개는 복수층으로 구성되어도 된다. 따라서, 예를 들어 상술한 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18) 사이의 거리의 조정은, 비도전체층(3c)의 단층에서의 두께를 변경함으로써 행해져도, 비도전체층(3c)을 구성하는 층의 수를 변경함으로써 행해져도 된다.
또한, 단자 전극(13 내지 16)은, 제1 주면(5)으로부터 제2 주면(6)에 걸쳐 형성되지만, 단자 전극(13 내지 16)의 각각의 제1 측면(7) 또는 제2 측면(8) 상에서의 폭(도 1에 있어서, 제1 단자 전극(13)에 대한 제1 측면(7) 상에서의 폭이 "W1"로 도시되어 있음)은, 바람직하게는 0.1㎜ 이상 또한 0.25㎜ 이하로 되고, 보다 바람직하게는, 0.15㎜ 이상으로 된다. 당해 폭이 0.1㎜ 미만이면, 공통 모드 초크 코일(1)을 실장 기판에 실장하였을 때의 고착 강도가 부족할 우려가 있다. 한편, 당해 폭이 0.25㎜를 초과하면, 공통 모드 초크 코일(1)의 공통 모드 성분의 투과 특성인 Scc21의 피크 위치가 30㎓ 미만으로 될 우려가 있다.
도 1에 있어서, 단자 전극(13 내지 16)의 각각의 일부가 제1 주면(5)에까지 연장되어 형성되어 있는 상태가 도시되어 있다. 도 1에 도시되지 않지만, 단자 전극(13 내지 16)의 각각의 일부는, 제2 주면(6)에 있어서도, 마찬가지로 연장되어 형성되어 있다. 이와 같은 연장부의 치수 E는, 0.02㎜ 이상 또한 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.17㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 치수 E가 0.02㎜ 미만으로 되면, 실장 기판에 실장하였을 때의 공통 모드 초크 코일(1)의 고착 강도가 저하될 우려가 있다. 한편, 치수 E가 0.2㎜를 초과하면, 공통 모드 초크 코일(1)의 공통 모드 성분의 투과 특성인 Scc21의 피크 위치가 30㎓ 미만으로 될 우려가 있다.
또한, 바람직하게는 제1 코일 도체(17) 및 제2 코일 도체(18)의 각각의 선폭은, 10㎛ 이상 또한 24㎛ 이하로 된다. 당해 선폭이 10㎛ 미만이면, 코일 도체(17 및 18)에 있어서의 직류 저항이 커질 우려가 있다. 한편, 당해 선폭이 24㎛를 초과하면, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18) 사이에 형성되는 부유 용량이, 고주파 특성을 저하시킬 정도로 커질 우려가 있다.
다음에, 공통 모드 초크 코일(1)의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.
비도전체층(3)이 되어야 할 유리 세라믹 시트를 제조하기 위해, 이하의 공정이 실시된다. K2O, B2O3 및 SiO2, 그리고 필요에 따라서 Al2O3가 소정의 비율로 되도록 칭량되고, 백금제의 도가니에 넣어져, 소성로에서 1500 내지 1600℃의 온도로 승온 됨으로써 용융된다. 이 용융물을 급랭함으로써 유리 재료가 얻어진다.
상술한 유리 재료로서는, 예를 들어 적어도 K, B 및 Si를 함유하고, K를 K2O로 환산하여 0.5 내지 5질량%, B를 B2O3로 환산하여 10 내지 25질량%, Si를 SiO2로 환산하여 70 내지 85질량%, Al을 Al2O3로 환산하여 0 내지 5질량%를 포함하는 유리 재료가 사용된다.
다음에, D50(체적 기준의 누적 백분율 50% 상당의 입경)이 1 내지 3㎛ 정도가 되도록, 상기 유리 재료가 분쇄됨으로써 유리 분말이 얻어진다.
다음에, D50이 모두 0.5 내지 2.0㎛인 알루미나 분말과 석영(SiO2) 분말이 상기 유리 분말에 첨가되어, PSZ 미디어와 함께, 볼 밀에 넣어지고, 또한 폴리비닐부티랄계 등의 유기 바인더와, 에탄올, 톨루엔 등의 유기 용제와, 가소제가 볼 밀에 넣어져, 혼합됨으로써, 유리 세라믹 슬러리가 얻어진다.
다음에, 상기 슬러리가, 닥터 블레이드법 등에 의해 막 두께가 20 내지 30㎛인 시트상이 되도록 성형 가공되고, 얻어진 시트를 직사각형으로 펀칭함으로써, 복수의 유리 세라믹 시트가 얻어진다.
상술한 유리 세라믹 시트에 포함되는 무기 성분은, 예를 들어 유리 재료를 60 내지 66질량%, 석영을 34 내지 37질량%, 알루미나를 0.5 내지 4질량% 포함하는 유전체 유리 재료를 포함한다.
한편, 제1 코일(11) 및 제2 코일(12)을 형성하기 위한 Ag를 도전 성분으로 하는 도전성 페이스트가 준비된다.
다음에, 소정의 유리 세라믹 시트에, 예를 들어 레이저광을 조사함으로써, 비아 도체(27 및 28)를 배치하기 위한 관통 구멍이 마련된다. 그 후, 예를 들어 스크린 인쇄에 의해 도전성 페이스트가 소정의 유리 세라믹 시트에 부여되고, 그것에 의해, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트를 충전한 상태의 비아 도체(27 및 28)가 형성됨과 함께, 코일 도체(17 및 18) 그리고 인출 도체(19 내지 22)를 구성하는 접속 단부(23 내지 26) 및 연결부(29 및 30)가 패터닝된 상태에서 형성된다.
다음에, 도 2에 도시한 비도전성체층(3a 내지 3e)의 적층 순서가 얻어지도록, 복수의 유리 세라믹 시트가 적층된다. 이때, 이들 유리 세라믹 시트의 적층의 상하에, 필요에 따라서, 관통 구멍이 마련되지 않고 또한 도전성 페이스트가 부여되지 않는 적당수의 유리 세라믹 시트가 더 적층된다.
다음에, 적층된 복수의 유리 세라믹 시트가, 온도 80℃, 압력 100㎫의 조건에서 온간 등방압 프레스 처리되어, 적층 블록이 얻어진다.
다음에, 적층 블록이 다이서 등으로 절단되어, 개개의 공통 모드 초크 코일(1)에 구비하는 적층체(2)가 될 수 있는 치수의 적층 구조물로 개편화된다.
다음에, 개편화된 적층 구조물이, 소성로에 있어서, 860 내지 900℃의 온도에서 1 내지 2시간, 예를 들어 880℃의 온도에서 1.5시간 소성되어, 적층체(2)가 얻어진다.
소성 후의 적층체(2)는, 바람직하게는 미디어와 함께, 회전 배럴기에 넣어져, 회전됨으로써, 능선 부분 및 코너 부분에 라운딩이나 모따기가 실시된다.
다음에, 적층체(2)에 있어서의 접속 단부(23 내지 26)가 인출된 개소에 Ag 및 유리를 포함하는 도전성 페이스트가 도포되고, 다음에, 도전성 페이스트가 예를 들어 온도 810℃, 1분간의 조건에서 베이킹되고, 그것에 의해, 단자 전극(13 내지 16)을 위한 하지막이 형성된다. 하지막의 두께는 예를 들어 5㎛이다. 다음에, 하지막 상에 전기 도금에 의해, 예를 들어 Ni막 및 Sn막이 순차적으로 형성된다. 이들 Ni막 및 Sn막의 두께는, 예를 들어 각각, 3㎛ 및 3㎛이다.
이상과 같이 하여, 도 1에 도시한 공통 모드 초크 코일(1)이 완성된다.
공통 모드 초크 코일(1)은, 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성인 Sdd21을 0.1㎓ 이상 또한 100㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Sdd21이 -3dB 이하가 되는 주파수가 30㎓ 이상이고, 공통 모드 성분의 투과 특성인 Scc21을 10㎓ 이상 또한 60㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Scc21이 최소로 되는 주파수가 20㎓ 이상이고, Scc21의 최솟값이 -20dB 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
바람직하게는, 공통 모드 초크 코일(1)은, 25㎓ 이상 또한 35㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Scc21이 -10dB 이하이다.
또한, 바람직하게는 Sdd21이 -3dB가 되는 주파수가 40㎓ 이상이다.
상술한 특성을 갖는 공통 모드 초크 코일의 실현성을 실증하고, 또한 본 발명의 효과를 확인하기 위해 실시한 실험예에 대하여 이하에 설명한다.
[실험예]
이하의 시료를 준비하였다. 또한, 각 시료에 관한 공통 모드 초크 코일에 구비하는 적층체의 치수는, 길이 방향 치수 L을 0.65㎜, 폭 방향 치수 W를 0.50㎜, 높이 방향 치수 H를 0.30㎜로 하였다. 또한, 각 시료에 관한 공통 모드 초크 코일에 있어서, 제1 코일 도체 및 제2 코일 도체의 각각의 선폭을 0.018㎜로 하였다.
1. 시료1(실시예)
도 2를 참조하여, 제1 코일 도체(17)의 턴수가 0.8턴, 제2 코일 도체(18)의 턴수가 1턴이며, 제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.025㎜, 제2 코일 도체(18)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(9 및 10)의 각각까지의 거리 SG2가 0.105㎜인, 시료1에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
2. 시료2(실시예)
제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.045㎜인 것을 제외하고, 시료1의 경우와 마찬가지인, 시료2에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
3. 시료3(실시예)
제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.065㎜인 것을 제외하고, 시료1의 경우와 마찬가지인, 시료3에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
4. 시료4(실시예)
제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.085㎜인 것을 제외하고, 시료1의 경우와 마찬가지인, 시료4에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
5. 시료5(실시예)
제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.105㎜인 것을 제외하고, 시료1의 경우와 마찬가지인, 시료5에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
도 17은 이하에 설명하는 시료6(비교예)을 나타내는, 도 2에 상당하는 도면이다. 도 17에 있어서, 도 2에 도시한 요소에 상당하는 요소에는 마찬가지의 참조 부호를 부여하고 있다.
6. 시료6(비교예)
도 17을 참조하여, 제1 코일 도체(17)의 턴수가 2턴, 제2 코일 도체(18)의 턴수가 2턴이며, 제1 코일 도체(17)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(9 및 10)의 각각까지의 거리 SG1이 0.045㎜, 제2 코일 도체(18)로부터 측면(7 및 8) 그리고 단부면(9 및 10)의 각각까지의 거리 SG2가 0.105㎜인, 시료6에 관한 공통 모드 초크 코일을 준비하였다.
이상의 시료1 내지 6에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여, 공통 모드 성분의 투과 특성(Scc21 투과 특성) 및 디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성(Sdd21 투과 특성)을 구하였다.
도 5 및 도 6에는, 시료1에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 7 및 도 8에는, 시료2에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 9 및 도 10에는, 시료3에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 11 및 도 12에는, 시료4에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 13 및 도 14에는, 시료5에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 15 및 도 16에는, 시료6에 관한 공통 모드 초크 코일에 대하여 구한 Scc21 투과 특성 및 Sdd21 투과 특성이 각각 도시되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 특성도로부터, 시료1에 대하여, Scc21 투과 특성에 관한 피크 위치, 최솟값(피크 위치에서의 투과율), 25㎓에서의 값(투과율), 및 35㎓에서의 값(투과율), 그리고 Sdd21 투과 특성에 대한 30㎓에서의 값(투과율) 및 40㎓에서의 값(투과율)을 구하였다.
마찬가지로, 도 7 및 도 8로부터 시료2에 대하여, 도 9 및 도 10으로부터 시료3에 대하여, 도 11 및 도 12로부터 시료4에 대하여, 도 13 및 도 14로부터 시료5에 대하여, 도 15 및 도 16으로부터 시료6에 대하여, 각각, Scc21 투과 특성에 대한 피크 위치 및 최솟값(피크 위치에서의 투과율), 25㎓에서의 값(투과율) 및 35㎓에서의 값(투과율), 그리고 Sdd21 투과 특성에 대한 30㎓에서의 값(투과율) 및 40㎓에서의 값(투과율)을 구하였다. 이들 결과가 표 1에 기재되어 있다.
Figure 112021012684301-pat00001
Sdd21 투과 특성이 도시되는 도 6, 도 8, 도 10, 도 12, 도 14 및 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 시료1 내지 6에 있어서, Sdd21 투과 특성을 0.1㎓ 이상 또한 100㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 30㎓ 이상으로 되어 있다. 따라서, 시료1 내지 6에 의하면, 25㎓ 내지 35㎓의 고주파 영역에서, 디퍼렌셜 모드의 신호를 감쇠없이 투과할 수 있다.
한편, Scc 투과 특성이 도시되는 도 5, 도 7, 도 9, 도 11, 도 13 및 도 15 그리고 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 시료1 내지 6에서는, Scc21 투과 특성의 최솟값이 -20dB 이하이지만, Scc21 투과 특성을 10㎓ 이상 또한 60㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, 시료1 내지 5에서는, Scc21 투과 특성이 최소가 되는 주파수가 20㎓ 이상인 것에 반해, 시료6에서는, Scc21 투과 특성이 최소가 되는 주파수가 20㎓ 미만인 12.70㎓로 되어 있다. 따라서, 시료1 내지 5에 의하면, 25㎓ 내지 35㎓의 고주파 영역에서, 공통 모드의 노이즈 성분을 효과적으로 감쇠할 수 있다. 이에 반해, 시료6에서는, 25㎓ 내지 35㎓의 고주파 영역에서, 공통 모드의 노이즈 성분을 감쇠할 수 없다.
또한, 표 1에 나타낸 Scc21 투과 특성에 대한 25㎓에서의 값 및 35㎓에서의 값으로부터 알 수 있는 바와 같이, 시료1 내지 5에서는, 25㎓ 이상 또한 35㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, Scc21 투과 특성이 -10dB 이하이다. 이에 반해, 시료6에서는, 당해 Scc21 투과 특성은, -10dB를 초과하였다. 이것으로부터도, 시료1 내지 5에 의하면, 25㎓ 내지 35㎓의 고주파 영역에서, 공통 모드의 노이즈 성분을 효과적으로 감쇠할 수 있음을 알 수 있다.
또한, Sdd21 투과 특성이 도시되는 도 6, 도 8, 도 10, 도 12, 도 14 및 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예인 시료1 내지 5 중, 시료1 내지 4에서는, Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 40㎓ 이상이다. 따라서, 40㎓ 이상의 고주파 영역이어도, 디퍼렌셜 모드의 신호를 감쇠없이 투과할 수 있다.
한편, 시료5에서는, 표 1에 나타낸 Sdd21 투과 특성에 대한 40㎓에서의 값으로부터 알 수 있는 바와 같이, Sdd21 투과 특성에 대한 40㎓에서의 값이 이미 -4.11dB로 되어 있어, Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수는 40㎓ 미만으로 된다. 이것은, 전술한 바와 같이, 시료5에서는, 제1 코일 도체(17)로부터 측정되는 거리 SG1과 제2 코일 도체(18)로부터 측정되는 거리 SG2가 모두 0.105㎜였기 때문에, 적층체(2)의 적층 방향에서 평면으로 보았을 때, 제1 코일 도체(17)와 제2 코일 도체(18)가 많은 부분에서 서로 겹치고, 그 때문에 고주파 특성에 악영향을 미치는 부유 용량이 증대되었기 때문이라고 추측된다.
이상, 본 발명을 도시한 실시 형태에 관련하여 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에 있어서, 그 밖에 다양한 변형예가 가능하다.
예를 들어, 제1 코일 및 제2 코일 중 적어도 한쪽에 구비하는 1개의 코일 도체가 2개의 부분으로 분할되고, 분할된 제1 부분 및 제2 부분이, 각각, 비도전체 층간의 서로 다른 제1 계면 및 제2 계면을 따라서 배치되고, 제1 부분과 제2 부분이 비아 도체로 접속되어 있어도 된다.
1: 공통 모드 초크 코일
2: 적층체
3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e: 비도전체층
5, 6: 주면
7, 8: 측면
9, 10: 단부면
11: 제1 코일
12: 제2 코일
13 내지 16: 단자 전극
17, 18: 코일 도체
19 내지 22: 인출 도체
23 내지 26: 접속 단부
27, 28: 비아 도체
29, 30: 연결부

Claims (3)

  1. 비도전체를 포함하며 또한 적층된 복수의 비도전체층을 갖는 적층체와,
    상기 적층체에 내장된 제1 코일 및 제2 코일과,
    상기 적층체의 외표면에 마련되며, 상기 제1 코일의 서로 다른 제1 단부 및 제2 단부에 각각 전기적으로 접속된 제1 단자 전극 및 제2 단자 전극과,
    상기 적층체의 외표면에 마련되며, 상기 제2 코일의 서로 다른 제3 단부 및 제4 단부에 각각 전기적으로 접속된 제3 단자 전극 및 제4 단자 전극을 구비하고,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 각각의 턴수는 2턴 미만이고,
    디퍼렌셜 모드 성분의 투과 특성인 Sdd21 투과 특성을 0.1㎓ 이상 또한 100㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, 상기 Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 30㎓ 이상이고,
    공통 모드 성분의 투과 특성인 Scc21 투과 특성을 10㎓ 이상 또한 60㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, 상기 Scc21 투과 특성이 최소로 되는 주파수가 20㎓ 이상이고,
    상기 Scc21 투과 특성의 최솟값이 -20dB 이하인 공통 모드 초크 코일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Scc21 투과 특성을 25㎓ 이상 또한 35㎓ 이하의 주파수에서 측정하였을 때, 상기 Scc21 투과 특성이 -10dB 이하인 공통 모드 초크 코일.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 Sdd21 투과 특성이 -3dB 이하가 되는 주파수가 40㎓ 이상인 공통 모드 초크 코일.
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