(57)【要約】【課題】  機械的な強度を増して高強度化した複合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。【解決手段】  複数のシート状材料を積層し、これらシート状材料の各別のものに上下に分離した第１及び第２コイル導体４６、４９が形成されているコモンモードチョークコイル層２４と、シート状材料の各別のものにバリスタ導体３０、３１、３３、３５、３６、３８が形成されてコモンモードチョークコイル層２４の積層方向の双方に配置されている第１及び第２バリスタ層２２、２６とを備え、第１及び第２バリスタ層２２、２６を構成するシート状材料よりも高い収縮率をもって収縮された第１及び第２表面保護層２１、２７が、第１及び第２バリスタ層２２、２６を介在させた状態でコモンモードチョークコイル層２４と対向して配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシート状材料を積層し、これらシート状材料の各別のものに複数のコイル導体が形成されているコモンモードチョークコイル層と、シート状材料の各別のものにバリスタ導体が形成されて前記コモンモードチョークコイル層の積層方向のどちらか一方あるいは双方に配置されているバリスタ層とを備える複合コモンモードチョークコイルであって、
前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも高い収縮率をもって収縮された高収縮層が、前記バリスタ層を介在させた状態で前記コモンモードチョークコイル層と対向して配置されていることを特徴とする複合コモンモードチョークコイル。
【請求項２】
前記コモンモードチョークコイル層と前記バリスタ層との間に、拡散低減層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の複合コモンモードチョークコイル。
【請求項３】
前記コモンモードチョークコイル層が、その積層方向の両端外面に設けられた磁性材料層を備え、
前記拡散低減層を構成するシート状材料が、前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも高い収縮率をもって収縮されており、前記磁性材料層を構成するシート状材料よりも低い収縮率をもって収縮されていることを特徴とする請求項２に記載の複合コモンモードチョークコイル。
【請求項４】
複数のシート状材料の各別のものに複数のコイル導体を形成して積層したコモンモードチョークコイル層と、複数のシート状材料の各別のものにバリスタ導体を形成して積層したバリスタ層とを一体的に焼成する複合コモンモードチョークコイルの製造方法であって、
前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも収縮しやすい高収縮層を、前記バリスタ層を介在させた状態で前記コモンモードチョークコイル層と対向するように積層してから一体的に焼成することを特徴とする複合コモンモードチョークコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に侵入するコモンモードノイズを除去する複合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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パーソナルコンピュータやその周辺機器で採用されているＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）及びＬＤＶＳ（Low Voltage Differential Signaling）といった高速の差動伝送方式のラインに流れるコモンモードノイズを除去するために、２つのコイル間の磁気的結合の高いコモンモードチョークコイルが使用されている。
【０００３】
このようなコモンモードチョークコイルは、サージ電圧やサージ電流がコモンモードチョークコイルに接続された他の電子機器に侵入することを防止するため、それぞれの端子にツェナーダイオードやバリスタ、サージアブソーバなどが接続されている。
そこで、コモンモードチョークコイルとバリスタとを一体的に形成することで部品の配置スペースを低減した複合コモンモードチョークコイルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この複合コモンモードチョークコイルは、２つのコイルが形成されたインダクタ層の上下両側に、中間層を介して２つのコイルのそれぞれの端子に接続するバリスタが形成されたバリスタ層を積層して一体的に形成している。
ここで、インダクタ層は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライトで構成されたシート状材料の表面に内部導体を形成したものである。また、バリスタ層は、ＺｎＯを主成分とするシート状材料の表面に内部電極を形成したものである。そして、中間層は、磁性体とバリスタとの混合物で構成されたシート状材料を用いている。
【特許文献１】特開平９−２８３３３９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の複合コモンモードチョークコイルにおいては、以下の課題がある。すなわち、上記従来の複合コモンモードチョークコイルは、インダクタ層、中間層及びバリスタ層を構成するそれぞれのシート状材料を積層し、焼成することによって製造される。このとき、焼成させたときに、中間層を構成するシート状材料が、インダクタ層を構成するシート状材料よりも収縮しにくく、バリスタ層を構成するシート状材料よりも収縮しやすいので、積層体の反りが抑制されている。しかし、バリスタ層を構成するシート状材料が収縮しにくく、インダクタ層に対して残留引張内部応力が発生するので、温度変化による熱応力や曲げ応力などの機械的な強度が不足する場合があり、信頼性や耐久性の面で不都合を生じるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、機械的な強度を増して高強度化した複合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主目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる複合コモンモードチョークコイルは、複数のシート状材料を積層し、これらシート状材料の各別のものに複数のコイル導体が形成されているコモンモードチョークコイル層と、シート状材料の各別のものにバリスタ導体が形成されて前記コモンモードチョークコイル層の積層方向のどちらか一方あるいは双方に配置されているバリスタ層とを備える複合コモンモードチョークコイルであって、前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも高い収縮率をもって収縮された高収縮層が、前記バリスタ層を介在させた状態で前記コモンモードチョークコイル層と対向して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、コモンモードチョークコイル層とバリスタ層と高収縮層とを積層して焼成したときに、高収縮層がコモンモードチョークコイル層に対して圧縮内部応力を付与する。ここで、各シート状材料を積層して焼成したときにバリスタ層によってコモンモードチョークコイル層に生じる引張内部応力が、高収縮層による圧縮内部応力によって打ち消されるので、複合コモンモードチョークコイルを高強度化することができる。
【０００９】
また、本発明にかかる複合コモンモードチョークコイルは、前記コモンモードチョークコイル層と前記バリスタ層との間に拡散低減層が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、拡散低減層によってコモンモードチョークコイル層とバリスタ層との層間が大きくなる。これにより、バリスタ層を構成するシート状材料の材料組成やコモンモードチョークコイル層を構成するシート状材料の材料組成が拡散によって互いに影響しあうことを抑制し、バリスタ層及びコモンモードチョークコイル層の機能低下を防止する。
また、層間を大きくすることで、バリスタ層にサージ電圧あるいはサージ電流が加えられたときにこれらがコモンモードチョークコイル層に侵入することを回避できる。
【００１０】
また、本発明にかかる複合コモンモードチョークコイルは、前記コモンモードチョークコイル層が、その積層方向の両端外面に設けられた磁性材料層を備え、前記拡散低減層を構成するシート状材料が、前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも高い収縮率をもって収縮されており、前記磁性材料層を構成するシート状材料よりも低い収縮率をもって収縮されていることが好ましい。
この発明によれば、バリスタ層と磁性材料層との収縮の差を緩和するので、バリスタ層と磁性材料層との間での層間剥がれを抑制して、複合コモンモードチョークコイルをより高強度とすることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる複合コモンモードチョークコイルの製造方法は、複数のシート状材料の各別のものに複数のコイル導体を形成して積層したコモンモードチョークコイル層と、複数のシート状材料の各別のものにバリスタ導体を形成して積層したバリスタ層とを一体的に焼成する複合コモンモードチョークコイルの製造方法であって、前記バリスタ層を構成するシート状材料よりも収縮しやすい高収縮層を、前記バリスタ層を介在させた状態で前記コモンモードチョークコイル層と対向するように積層してから一体的に焼成することを特徴とする。
この発明によれば、上述と同様に、高収縮層がコモンモードチョークコイル層に対して圧縮内部応力を付与する。したがって、複合コモンモードチョークコイルを高強度化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の複合コモンモードチョークコイル及びその製造方法によれば、コモンモードチョークコイル層が、高収縮層によって圧縮内部応力が付与される。したがって、バリスタ層によって生じる引張内部応力を打ち消し、機械的強度を増して高強度化した製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による複合コモンモードチョークコイルの第１の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本実施形態における複合コモンモードチョークコイルの分解斜視図、図２（ａ）は図１の完成状態を示す複合コモンモードチョークコイルの外観斜視図、図２（ｂ）は複合コモンモードチョークコイルの等価回路図、図３は図１に示す複合コモンモードチョークコイルのＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１４】
複合コモンモードチョークコイル１０は、図１及び図２に示すように、シート状材料を複数枚積層して一体化した構成とされる。また、ほぼ直方体形状の積層体とした複合コモンモードチョークコイル１０の周面には、後述する内部導体と引出電極を介して接続されている６つの外部電極１１〜１６が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体とした複合コモンモードチョークコイル１０の上から順に、第１表面保護層（高収縮層）２１、第１バリスタ層２２、第１拡散低減層２３、コモンモードチョークコイル層２４、第２拡散低減層２５、第２バリスタ層２６及び第２表面保護層（高収縮層）２７を配置している。
【００１５】
第１及び第２表面保護層２１、２７は、積層体の上下両面に配設したシート状の高収縮材料であり、第１バリスタ層２２の後述するバリスタ導体３０と第２バリスタ層２６の後述するバリスタ導体３６と共に、積層体の内部に向かって圧縮応力を付与する圧縮応力付与層を形成している。
このような第１及び第２表面保護層２１、２７のシート状材料には、例えば表１に示す材料Ａが用いられる。
なお、材料Ａの材料組成を見ると、バリスタ材及びガラスによって構成され、ガラスの割合（ｗｔ％）がバリスタ材の割合（ｗｔ％）よりも比較的大きい絶縁材料となっている。
ここで、第１及び第２表面保護層２１、２７を形成するシート状の材料Ａの積層数については、図１に示す１層に限定されることはなく、必要に応じて複数層とすることができる。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
第１及び第２バリスタ層２２、２６は、それぞれがシート状のバリスタ材料２２ａ、２２ｂとバリスタ材料２６ａ、２６ｂを２層積層したもので、表１に示す材料Ｂが用いられている。
ここで、材料Ｂの材料組成を見ると、１００％がバリスタ材であるバリスタ材料となっている。
【００１８】
さて、上述した４層のバリスタ材料２２ａ、２２ｂには、それぞれの上面にバリスタ導体３０及びバリスタ導体３１によって構成される第１バリスタ３２と、バリスタ導体３０及びバリスタ導体３３によって構成される第２バリスタ３４とが設けられている。また、バリスタ材料２６ａ、２６ｂには、バリスタ導体３５及びバリスタ導体３６によって構成される第３バリスタ３７と、バリスタ導体３６及びバリスタ導体３８によって構成される第４バリスタ３９とが設けられている。
【００１９】
このうち、バリスタ導体３０は、ほぼ矩形状の平面電極であってバリスタ材料２２ａの表面に対してほぼ全面に近い大面積を有するように形成されている。そして、バリスタ導体３０の互いに対向する端辺の一方には、外部電極１５と電気的に接続される引出電極３０ａが形成されており、他方には、外部電極１６と電気的に接続される引出電極３０ｂが形成されている。
【００２０】
一方、バリスタ導体３１は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料２２ｂの表面に、バリスタ導体３０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体３１の一辺には、外部電極１２と電気的に接続される引出電極３１ａが形成されている。
また、バリスタ導体３３は、バリスタ導体３１と同様に、バリスタ材料２２ｂの表面に、バリスタ導体３０と対向すると共にバリスタ導体３１と離間して形成されている。そして、バリスタ導体３３の一辺には、外部電極１４と電気的に接続される引出電極３３ａが形成されている。このように、バリスタ材料２２ａを介してバリスタ導体３０とバリスタ導体３１とが対向配置されることで第１バリスタ３２が形成され、バリスタ導体３０とバリスタ導体３３とが対向配置されることで第２バリスタ３４が形成される。
【００２１】
バリスタ導体３５は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料２６ａの表面に形成されている。そして、バリスタ導体３５の一辺には、外部電極１１と電気的に接続される引出電極３５ａが形成されている。
また、バリスタ導体３８は、バリスタ導体３５と同様に、バリスタ材料２６ａの表面に、バリスタ導体３５と離間して形成されている。そして、バリスタ導体３８の一辺には、外部電極１３と電気的に接続される引出電極３８ａが形成されている。
【００２２】
一方、バリスタ導体３６は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料２６ｂの表面に対してほぼ全面に近い大面積を有すると共にバリスタ導体３５、３８と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体３６の互いに対向する端辺の一方には、外部電極１５と電気的に接続される引出電極３６ａが形成されており、他方には、外部電極１６と電気的に接続される引出電極３６ｂが形成されている。このように、バリスタ材料２６ａを介してバリスタ導体３５とバリスタ導体３６とが対向配置されることで第３バリスタ３７が形成され、バリスタ導体３６とバリスタ導体３８とが対向配置されることで第４バリスタ３９が形成される。
【００２３】
バリスタ導体３０、３１、３３、３５、３６、３８の材料には、表１に示す材料Ｆが用いられている。
ここで、材料Ｆの材料組成を見ると、１００％が導電性の金属（例えば銀など）によって構成されている。そして、このような導電体よりなるバリスタ導体３０、３１、３３、３５、３６、３８は、周知の印刷法により形成される。
【００２４】
第１及び第２拡散低減層２３、２５は、第１及び第２バリスタ層２２、２６とコモンモードチョークコイル層２４との層間を大きく（厚く）するため、それぞれ内部導体が形成されていないシート状の複合材料２３ａ〜２３ｃ及び複合材料２５ａ〜２５ｃを３層積層したもので、表１に示す材料Ｃが用いられている。
ここで、材料Ｃの材料組成を見ると、磁性体及びバリスタ材によって構成され、磁性体の割合（ｗｔ％）がバリスタ材の割合（ｗｔ％）よりも比較的大きい磁性材料とバリスタ材料とからなる複合材料となっている。
なお、第１及び第２拡散低減層２３、２５を形成する複合材料２３ａ〜２３ｃ及び複合材料２５ａ〜２５ｃの積層数については、図１に示す３層に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することができる。
【００２５】
コモンモードチョークコイル層２４は、上から順に第１磁性材料層４１、非磁性絶縁材料層４２及び第２磁性材料層４３を積層した構成とされる。
第１及び第２磁性材料層４１、４３は、第１及び第２拡散低減層２３、２５と非磁性絶縁材料層４２との層間を大きく（厚く）し、高磁気結合でかつ高コモンモードインピーダンスを得るため、内部導体が形成されていないシート状の磁性材料４１ａ〜４１ｅ及び磁性材料４３ａ〜４３ｅを５層積層したもので、表１に示す材料Ｄが用いられている。
ここで、材料Ｄの材料組成を見ると、１００％磁性体によって構成され、透磁率の高い（大きい）材料特性を有する磁性材料となっている。
なお、第１及び第２磁性材料層４１、４３を形成するシート状の材料Ｄの積層数については、図１に示す５層に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
非磁性絶縁材料層４２は、上面側から非磁性絶縁材料４２ａ〜４２ｄの４層を積層したもので、シート状の材料Ｅによって構成されている。
ここで、材料Ｅの材料組成を見ると、１００％絶縁体によって構成され、その透磁率が１の材料特性を有する非磁性絶縁材料となっている。
【００２７】
さて、上述した４層の非磁性絶縁材料には、それぞれの上面に渦巻状導体４４及び導体経路４５で構成される第１コイル導体４６と、渦巻状導体４７及び導体経路４８で構成される第２コイル導体４９とが設けられている。
【００２８】
このうち、渦巻状導体４４は、非磁性絶縁材料４２ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４４の一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１２に接続される引出電極４４ａが形成されている。また、渦巻状導体４４の他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４２ａを貫通するように形成されたスルーホールＨａを介して非磁性絶縁材料４２ａの上面に形成された導体経路４５と電気的に接続されている。
【００２９】
また、導体経路４５は、非磁性絶縁材料４２ａの上面に形成されている。そして、導体経路４５の一端には、スルーホールＨａが設けられており、他端には、外部電極１１に接続される引出電極４５ａが形成されている。このように、渦巻状導体４４と導体経路４５とがスルーホールＨａを介して電気的に接続されることで、上下に分離した状態でスパイラル巻きとした、いわゆる上下分離型スパイラル巻きの上側となる第１コイル導体４６が構成される。
【００３０】
渦巻状導体４７は、渦巻状導体４４と同様に、非磁性絶縁材料４２ｃの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体４７の一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１４に接続される引出電極４７ａが形成されている。また、渦巻状導体４７の他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、非磁性絶縁材料４２ｃを貫通するようにスルーホールＨｂが形成されている。なお、渦巻状導体４７は、上面視において渦巻状導体４４と重なると共に、その渦巻き方向が同方向となるように形成されている。
【００３１】
また、導体経路４８は、非磁性絶縁材料４２ｄの上面に形成されている。そして、導体経路４８の一端は、スルーホールＨｂを介して渦巻状導体４７と電気的に接続されており、他端には、外部電極１３と電気的に接続される引出電極４７ａが形成されている。このように、渦巻状導体４７と導体経路４８とがスルーホールＨｂを介して電気的に接続されることで、上下分離型スパイラル巻きの下側となる第２コイル導体４９が構成される。
【００３２】
これら第１及び第２コイル導体４６、４９についても、表１に示す金属１００％の材料Ｆが用いられており、周知の印刷法によって形成されたものである。
【００３３】
このように構成された複合コモンモードチョークコイル１０は、上下両面の第１及び第２表面保護層２１、２７とその直下のバリスタ導体３０、３６とに、中間層となる第１及び第２バリスタ層２２、２６の材料Ｂよりも高い収縮率をもつ材料Ａ及び材料Ｆを配置して積層しているので、上下両面に高収縮材料よりなる圧縮応力付与層が形成される。これにより、第１及び第２バリスタ層２２、２６によってコモンモードチョークコイル層２４に発生する引張内部応力が打ち消され、温度変化により発生する熱応力が作用した場合や外部から曲げ応力が作用した場合など、機械的な強度を増すことができる。
また、第１及び第２拡散低減層２３、２５が、第１及び第２バリスタ層２２、２６の材料Ｂよりも高い収縮率をもち、第１及び第２磁性材料層４１、４３の材料Ｄよりも低い収縮率をもつ材料Ｃによって構成されているので、積層体の収縮が緩和されてより機械的強度が増大する。
【００３４】
なお、第１及び第２拡散低減層２３、２５を配置することで、コモンモードチョークコイル層２４を構成するシート状材料と第１及び第２バリスタ層２２、２６を構成するシート状材料との拡散による互いへの影響の抑制を図っているが、拡散の問題を考慮しなければ、絶縁材料を薄く（例えば１枚のシート状材料）配置してもよい。
【００３５】
次に、第２の実施形態について、図４及び図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態における複合コモンモードチョークコイル１０では、バリスタ導体３３がバリスタ導体３１と同一のバリスタ材料２２ｂ上に形成されていると共に、バリスタ導体３８がバリスタ導体３５と同一のバリスタ材料２６ａ上に形成されているが、第２の実施形態における複合コモンモードチョークコイル５０では、バリスタ導体３３がバリスタ導体３１とは異なるシート材料上に形成されていると共に、バリスタ導体３５がバリスタ導体３８とは異なるシート材料上に形成されている点である。
【００３６】
すなわち、複合コモンモードチョークコイル５０は、図４に示すように、第１バリスタ層５１がバリスタ材料５１ａ〜５１ｃを積層して構成され、第２バリスタ層５２がバリスタ材料５２ａ〜５２ｃを積層して構成されている。
バリスタ導体３０は、バリスタ材料５１ｂの上面に形成され、バリスタ導体３１は、バリスタ材料５１ｃの上面に形成され、バリスタ導体３３は、バリスタ材料５１ａの上面に形成されている。
また、バリスタ導体３５は、バリスタ材料５２ｃの上面に形成され、バリスタ導体３６はバリスタ材料５２ｂの上面に形成され、バリスタ導体３８は、バリスタ材料５２ａの上面に形成されている。
【００３７】
本実施形態における複合コモンモードチョークコイル５０においても上述した第１の実施形態と同様に、機械的強度を増大させることができる。
また、バリスタ導体３１がバリスタ材料５１ｃの上面に形成され、バリスタ導体３３がバリスタ材料５１ａの上面に形成されていることで、バリスタ導体３１とバリスタ導体３３との間で電流漏れが発生することを抑制する。同様に、バリスタ導体３５がバリスタ材料５２ｃの上面に形成され、バリスタ導体３８がバリスタ材料５２ａの上面に形成されていることでも、バリスタ導体３５とバリスタ導体３８との間で電流漏れが発生することを抑制する。
【実施例１】
【００３８】
次に、本発明にかかる複合コモンモードチョークコイル１０の製造方法を、実施例により具体的に説明する。
まず、以下のようにして磁性材料、非磁性絶縁材料、バリスタ材料及びガラス材料を得た。
＜磁性材料＞
ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３を出発原料とし、これらを各々１５：２５：１２：４８（モル比）の割合で湿式混合後、８００℃で仮焼し、Ｎｉ０．１５Ｚｎ０．２５Ｃｕ０．１２Ｆｅ０．９６Ｏ１．９６の磁性材料を得た。得られた磁性材料は、湿式にて４８時間粉砕し、平均粒径が約１μｍのスピネル構造の磁性材料を得た。
＜非磁性絶縁材料＞
ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３を出発原料とし、これらを各々４２：１５：４３（モル比）の割合で、さらにＢｉ２Ｏ３を微量添加し、湿式混合後８００℃で仮焼し、非磁性絶縁材料を得た。得られた非磁性絶縁材料は、湿式にて４８時間粉砕し、平均粒径が約１μｍのスピネル構造の非磁性絶縁材料を得た。
＜バリスタ材料＞
ＺｎＯを出発原料とし、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＣｏＯ、Ｂ２Ｏ３を添加し、湿式混合後８００℃で仮焼し、バリスタ材料を得た。得られたバリスタ材料は、湿式にて４８時間粉砕し、平均粒径約１μｍのバリスタ材料を得た。
＜ガラス材料＞
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＢａＯの各々の割合が５５：１５：２０：１０（重量比）のガラス材料を得るために、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｂａの各成分の酸化物、炭酸塩または水酸化物を混合し、９００℃で溶解後急冷し、ガラス材料を得た。得られたガラス材料は、湿式にて４８時間粉砕し、平均粒径０．５〜１．５μｍのガラス材料を得た。
【００３９】
次に、上記磁性材料、上記非磁性絶縁材料、上記バリスタ材料、上記ガラス材料を用いて、表１に示す複合比でそれぞれ混合し、ポリビニルブチラール等のバインダーを混合粉に対し９．４ｗｔ％加えて混練し複合ペイントを調整する。この複合ペイントでドクターブレード法により厚さ１０〜５０μｍの材料Ａから材料Ｅの各グリーンシートを作成した。
次に、各グリーンシートを用いて積層し、その途中で、市販のＡｇペーストを用いてバリスタ導体３０、３１、３３、３５、３６、３８と第１及び第２コイル導体４６、４９とを印刷形成し（各内部導体は各スルーホールを介して接続）、熱間圧着後、焼成後に焼結体寸法が１．２×１．０ｍｍとなるように切断し、複合コモンモードチョークコイルを得た。このチップを４００℃で脱脂処理した後、大気中で９４０℃で４時間焼成した。得られたチップ状の焼結体をバレル研磨法で面取り処理した後、両端部にＡｇからなる外部電極１１〜１６を形成して焼成し、複合コモンモードチョークコイルを得た。
【００４０】
表１に示す材料Ａは、第１及び第２表面保護層２１、２７に使用されるシート状の絶縁材料である。材料Ａの材料組成は、バリスタ材料が４０ｗｔ％、ガラスが６０ｗｔ％であり、磁性材料、非磁性絶縁材料及び金属が全く含まれていない。
また、表１に示す材料Ｂは、第１及び第２バリスタ層２２、２６に使用されるシート状のバリスタ材料である。材料Ｂの材料組成は、バリスタ材料が１００ｗｔ％であり、磁性材料、非磁性絶縁材料、ガラス及び金属が全く含まれていない。
また、表１に示す材料Ｃは、第１及び第２拡散低減層２３、２５に使用されるシート状の複合材料である。材料Ｃの材料組成は、磁性材料が６０ｗｔ％、バリスタ材料が４０ｗｔ％であり、非磁性絶縁材料、ガラス及び金属が全く含まれていない。
また、表１に示す材料Ｄは、第１及び第２磁性材料層４１、４３に使用されるシート状の磁性材料である。材料Ｄの材料組成は、磁性材料が１００ｗｔ％であり、非磁性絶縁材料、バリスタ材料、ガラス及び金属が全く含まれていない。
また、表１に示す材料Ｅは、非磁性絶縁材料層４２に使用されるシート状の非磁性絶縁材料である。材料Ｅの材料組成は、非磁性絶縁材料が１００ｗｔ％であり、磁性材料、バリスタ材料、ガラス及び金属が全く含まれていない。
また、表１に示す材料Ｆは、バリスタ導体３０、３１、３３、３５、３６、３８と第１及び第２コイル導体４６、４９とに使用される導電性の材料である。材料Ｆの材料組成は、磁性材料、非磁性絶縁材料、バリスタ材料及びガラスを全く含まず、金属が１００ｗｔ％である。
【００４１】
上述した材料Ａ〜Ｅの材料特性は、各材料のグリーンシートを約０．８ｍｍの厚さで積層し、プレス成形し、大気中で９４０℃で４時間焼成して得られた焼結体試料の特性結果であって、表１に示されている。ここで、透磁率は１ＭＨｚでの測定値を記載している。
また、抵抗率については、１×１０９Ωｃｍ以上の場合は高絶縁性であるとして○を記載している。
さらに、収縮については、焼成前の寸法を基準として焼成後の寸法を百分率（％）で示している。なお、収縮の値が小さい材料ほど収縮率の高い、すなわち、焼成したときに収縮しやすい材料となっている。
すなわち、積層体の両端側には、中間層の材料Ｂ（収縮８５．２％）より高い収縮率をもつ高収縮材料である材料Ａ（収縮８４．５％）及び材料Ｆ（収縮８４．０％）が配置されて圧縮応力付与層を形成している。また、磁性材料層とバリスタ層との間に、材料Ｄ（収縮８４．８％）より低い収縮率をもち、材料Ｂよりも高い収縮率をもつ材料Ｃ（収縮８５．０％）が配置されている。
【００４２】
ところで、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば材料Ａ〜Ｆの組成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
また、上記実施形態において第１及び第２コイル導体は、上下分離型スパイラル巻きのコイルを用いたが、これに限らず、バイファイラ巻きや、８の字巻きや、ミアンダ巻きなどであってもよい。
【００４３】
また、上述した複合コモンモードチョークコイルを、複数組み並べてアレイ化することも可能であり、例えば、図６から図８に示すような複合コモンモードチョークコイルアレイ１１０であってもよい。
この複合コモンモードチョークコイルアレイ１１０は、上述した第１及び第２の実施形態と同様に、ほぼ直方体形状の積層体であって、その周面には、１０の外部電極１１１〜１２０が分配して設けられている。そして、積層体とした複合コモンモードチョークコイルアレイ１１０の上から順に、第１表面保護層１２１、第１バリスタ層１２２、第１拡散低減層１２３、コモンモードチョークコイル層１２４、第２拡散低減層１２５、第２バリスタ層１２６及び第２表面保護層１２７を配置してある。
【００４４】
第１及び第２バリスタ層１２２、１２６は、それぞれがバリスタ材料１２２ａ〜１２２ｃ及びバリスタ材料１２６ａ〜１２６ｃを３層積層したものである。そして、バリスタ材料１２２ａ〜１２２ｃには、バリスタ導体１３０及びバリスタ導体１３１によって構成される第１バリスタ１３２と、バリスタ導体１３０及びバリスタ導体１３３によって構成される第２バリスタ１３４と、バリスタ導体１３０及びバリスタ導体１３５によって構成される第３バリスタ１３６と、バリスタ導体１３０及びバリスタ導体１３７によって構成される第４バリスタ１３８とが設けられている。また、バリスタ材料１２６ａ〜１２６ｃには、バリスタ導体１４０及びバリスタ導体１４１によって構成される第５バリスタ１４２と、バリスタ導体１４０及びバリスタ導体１４３によって構成される第６バリスタ１４４と、バリスタ導体１４０及びバリスタ導体１４５によって構成される第７バリスタ１４６と、バリスタ導体１４０及びバリスタ導体１４７によって構成される第８バリスタ１４８とが設けられている。
【００４５】
このうち、バリスタ導体１３０は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料１２２ｂの表面に対してほぼ全面に近い大面積を有するように形成されている。そして、バリスタ導体１３０の互いに対向する端辺の一方には、外部電極１１９と電気的に接続される引出電極１３０ａが形成されており、他方には、外部電極１２０と電気的に接続される引出電極１３０ｂが形成されている。
【００４６】
一方、バリスタ導体１３１は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料１２２ｃの表面にバリスタ導体１３０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１３１の一辺には、外部電極１１２と電気的に接続される引出電極１３１ａが形成されている。
また、バリスタ導体１３３は、バリスタ導体１３１と同様に、バリスタ材料１２２ａの表面に、バリスタ導体１３０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１３３の一辺には、外部電極１１４と電気的に接続される引出電極１３３ａが形成されている。
また、バリスタ導体１３５は、バリスタ導体１３１と同様に、バリスタ材料１２２ａの表面に、バリスタ導体１３０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１３５の一辺には、外部電極１１６と電気的に接続される引出電極１３５ａが形成されている。
また、バリスタ導体１３７は、バリスタ導体１３１と同様に、バリスタ材料１２２ｃの表面に、バリスタ導体１３０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１３７の一辺には、外部電極１１８と電気的に接続される引出電極１３７ａが形成されている。
なお、これらバリスタ導体１３１、１３３、１３５、１３７は、上面視において互いに重ならないように形成されている。
【００４７】
そして、バリスタ導体１４０は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料１２６ｂの表面に対してほぼ全面に近い大面積を有するように形成されている。そして、バリスタ導体１４０の互いに対向する端辺の一方には、外部電極１１９と電気的に接続される引出電極１４０ａが形成されており、他方には、外部電極１２０と電気的に接続される引出電極１４０ｂが形成されている。
【００４８】
一方、バリスタ導体１４１は、ほぼ矩形状であってバリスタ材料１２６ｃの表面にバリスタ導体１４０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１４１の一辺には、外部電極１１１と電気的に接続される引出電極１４１ａが形成されている。
また、バリスタ導体１４３は、バリスタ導体１４１と同様に、バリスタ材料１２６ａの表面に、バリスタ導体１４０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１４３の一辺には、外部電極１１３と電気的に接続される引出電極１４３ａが形成されている。
また、バリスタ導体１４５は、バリスタ導体１４１と同様に、バリスタ材料１２６ａの表面に、バリスタ導体１４０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１４５の一辺には、外部電極１１５と電気的に接続される引出電極１４５ａが形成されている。
また、バリスタ導体１４７は、バリスタ導体１４１と同様に、バリスタ材料１２６ｃの表面に、バリスタ導体１４０と対向するように形成されている。そして、バリスタ導体１４７の一辺には、外部電極１１７と電気的に接続される引出電極１４７ａが形成されている。
なお、これらバリスタ導体１４１、１４３、１４５、１４７は、上面視において互いに重ならないように形成されている。
【００４９】
第１及び第２拡散低減層１２３、１２５は、それぞれ複合材料１２３ａ〜１２３ｃ及び複合材料１２５ａ〜１２５ｃを３層積層したもので、表１に示す材料Ｃが用いられている。
【００５０】
コモンモードチョークコイル層１２４は、上から順に第１磁性材料層１５１、非磁性絶縁材料層１５２及び第２磁性材料層１５３を積層した構成とされる。
第１及び第２磁性材料層１５１、１５３は、それぞれ磁性材料１５１ａ〜１５１ｅ及び磁性材料１５３ａ〜１５３ｅを５層積層した構成とされる。
非磁性絶縁材料層１５２は、上面側から非磁性絶縁材料１５２ａ〜１５２ｄの４層を積層したもので、シート状の材料Ｅによって構成されている。
【００５１】
この４層の非磁性絶縁材料には、それぞれの上面に渦巻状導体１５４及び導体経路１５５によって構成される第１コイル導体１５６と、渦巻状導体１５７及び導体経路１５８によって構成される第２コイル導体１５９と、渦巻状導体１６０及び導体経路１６１によって構成される第３コイル導体１６２と、渦巻状導体１６３及び導体経路１６４によって構成される第４コイル導体１６５とが設けられている。
【００５２】
渦巻状導体１５４は、非磁性絶縁材料１５２ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体１５４の外側となる端部には、外部電極１１２に接続される引出電極１５４ａが形成されている。また、渦巻状導体１５４の内側となる端部には、非磁性絶縁材料１５２ａを貫通するように形成されたスルーホールＨｃを介して非磁性絶縁材料１５２ａの上面に形成された導体経路１５５と電気的に接続されている。
導体経路１５５は、非磁性絶縁材料１５２ａの上面に形成されている。そして、導体経路１５５の一端には、スルーホールＨｃが設けられており、他端には、外部電極１１１と電気的に接続される引出電極１５５ａが形成されている。このように、渦巻状導体１５４と導体経路１５５とが電気的に接続されることで、上下分離スパイラル巻きの上側となる第１コイル導体１５６が構成される。
【００５３】
また、渦巻状導体１５７は、非磁性絶縁材料１５２ｃの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体１５７の外側となる端部には、外部電極１１４に接続される引出電極１５７ａが形成されている。また、渦巻状導体１５７の内側となる端部には、非磁性絶縁材料１５２ｃを貫通するようにスルーホールＨｄが形成されている。なお、渦巻状導体１５７は、上面視において渦巻状導体１５４と重なると共に、その渦巻き方向が同方向となるように形成されている。
導体経路１５８は、非磁性絶縁材料１５２ｄの上面に形成されている。そして、導体経路１５８の一端は、スルーホールＨｄを介して渦巻状導体１５７と電気的に接続されており、他端には、外部電極１１１と電気的に接続される引出電極１５８ａが形成されている。このように、渦巻状導体１５４と導体経路１５５とが電気的に接続されることで、上下分離スパイラル巻きの下側となる第２コイル導体１５９が構成される。
【００５４】
また、渦巻状導体１６０は、非磁性絶縁材料１５２ｂの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体１６０の外側となる端部には、外部電極１１８に接続される引出電極１６０ａが形成されている。また、渦巻状導体１５７の内側となる端部には、非磁性絶縁材料１５２ａを貫通するように形成されたスルーホールＨｅを介して非磁性絶縁材料１５２ａの上面に形成された導体経路１６１と電気的に接続されている。
導体経路１６１は、非磁性絶縁材料１５２ａの上面に形成されている。そして、導体経路１６１の一端には、スルーホールＨｅが設けられており、他端には、外部電極１１７と電気的に接続される引出電極１６１ａが形成されている。このように、渦巻状導体１６０と導体経路１６１とが電気的に接続されることで、上下分離スパイラル巻きの上側となる第３コイル導体１６２が構成される。
【００５５】
また、渦巻状導体１６３は、非磁性絶縁材料１５２ｃの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体１６３の外側となる端部には、外部電極１１６に接続される引出電極１６３ａが形成されている。また、渦巻状導体１６３の内側となる端部には、非磁性絶縁材料１５２ｃを貫通するようにスルーホールＨｆが形成されている。なお、渦巻状導体１６３は、上面視において渦巻状導体１６０と重なると共に、その渦巻き方向が同方向となるように形成されている。
導体経路１６４は、非磁性絶縁材料１５２ｄの上面に形成されている。そして、導体経路１６４の一端は、スルーホールＨｆを介して渦巻状導体１６３と電気的に接続されており、他端には、外部電極１１５と電気的に接続される引出電極１６４ａが形成されている。このように、渦巻状導体１６３と導体経路１６４とが電気的に接続されることで、上下分離スパイラル巻きの下側となる第４コイル導体１６５が構成される。
【００５６】
図７に示すように、第１及び第２バリスタ１３２、１３４と、第５及び第６バリスタ１４２、１４４と、第１及び第２コイル導体１５６、１５９によって１組の複合コモンモードチョークコイルが形成され、第３及び第４バリスタ１３６、１３８と、第７及び第８バリスタ１４６、１４８と、第３及び第４コイル導体１６２、１６５によって１組の複合コモンモードチョークコイルが形成される。
【００５７】
このように構成された複合コモンモードチョークコイルアレイ１１０は、上述した第１及び第２の実施形態と同様の作用、効果を有する。
なお、図９に示すように、バリスタ導体１３５をバリスタ材料１２２ｃの上面に形成し、バリスタ導体１３７をバリスタ材料１２２ａの上面に形成すると共に、バリスタ導体１４５をバリスタ材料１２６ｃの上面に形成し、バリスタ導体１４７をバリスタ材料１２６ａの上面に形成した構成である複合コモンモードチョークコイルアレイ１７０であってもよい。このようにしても、上述と同様に作用、効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における複合コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における複合コモンモードチョークコイルを示すもので、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は等価回路図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における複合コモンモードチョークコイルを示す分解斜視図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面を示す模式図である。
【図６】本発明を適用可能な複合コモンモードチョークコイルアレイを示す分解斜視図である。
【図７】本発明を適用可能な複合コモンモードチョークコイルアレイを示すもので、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は等価回路図である。
【図８】図６におけるＣ−Ｃ断面を示す模式図である。
【図９】同じく、本発明を適用可能な複合コモンモードチョークコイルアレイを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０、５０  複合コモンモードチョークコイル
２１、１２１  第１表面保護層（高収縮層）
２２、１２２  第１バリスタ層
２３、１２３  第１拡散低減層
２４、１２４  コモンモードチョークコイル層
２５、１２５  第２拡散低減層
２６、１２６  第２バリスタ層
２７、１２７  第２表面保護層（高収縮層）
３０、３１、３３、３５、３６、３８、１３０、１３１、１３３、１３５、１３７、１４０、１４１、１４３、１４５、１４７  バリスタ導体
４１、１５１  第１磁性材料層
４３、１５３  第２磁性材料層
４６、１５６  第１コイル導体
４９、１５９  第２コイル導体
１６２  第３コイル導体
１６５  第４コイル導体
【図１】
2006041081.tif 000004
【図２】
2006041081.tif 000005
【図３】
2006041081.tif 000006
【図４】
2006041081.tif 000007
【図５】
2006041081.tif 000008
【図６】
2006041081.tif 000009
【図７】
2006041081.tif 000010
【図８】
2006041081.tif 000011
【図９】
2006041081.tif 000012