JP2001196229A - 複合型磁気素子 - Google Patents
複合型磁気素子Info
- Publication number
- JP2001196229A JP2001196229A JP2000007638A JP2000007638A JP2001196229A JP 2001196229 A JP2001196229 A JP 2001196229A JP 2000007638 A JP2000007638 A JP 2000007638A JP 2000007638 A JP2000007638 A JP 2000007638A JP 2001196229 A JP2001196229 A JP 2001196229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic element
- substrate
- composite
- planar coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばDC−DCコンバータの回路基板上に
おいて、トランスとインダクタとは別々に配置されてお
り、インダクタは工程の薄膜化により面実装面積の狭小
化を図ることが可能であるが、トランスの場合は、イン
ダクタに比べて形成が難しい。このためトランスの面実
装面積を有効に小さくすることはできず、結局、回路基
板を効果的に小さくすることは難しかった。 【解決手段】 トランス22上に、磁性基板20を共有
して薄膜インダクタ23を形成する。磁性基板20を共
有させ、前記磁性基板20の両側に2つの磁気素子を形
成することで、製造工程の簡略化・生産コストの低減を
図ることができると同時に、面実装面積の狭小化を図る
ことが可能である。
おいて、トランスとインダクタとは別々に配置されてお
り、インダクタは工程の薄膜化により面実装面積の狭小
化を図ることが可能であるが、トランスの場合は、イン
ダクタに比べて形成が難しい。このためトランスの面実
装面積を有効に小さくすることはできず、結局、回路基
板を効果的に小さくすることは難しかった。 【解決手段】 トランス22上に、磁性基板20を共有
して薄膜インダクタ23を形成する。磁性基板20を共
有させ、前記磁性基板20の両側に2つの磁気素子を形
成することで、製造工程の簡略化・生産コストの低減を
図ることができると同時に、面実装面積の狭小化を図る
ことが可能である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばDC−DC
コンバータの回路基板上に搭載されるインダクタやトラ
ンス等の磁気素子に係わり、特に2つの前記磁気素子を
同一の磁性基板の両側に設け、製造工程の簡略化と同時
に実装面積の狭小化を図ることが可能な複合型磁気素子
に関する。
コンバータの回路基板上に搭載されるインダクタやトラ
ンス等の磁気素子に係わり、特に2つの前記磁気素子を
同一の磁性基板の両側に設け、製造工程の簡略化と同時
に実装面積の狭小化を図ることが可能な複合型磁気素子
に関する。
【0002】
【従来の技術】図13には、DC−DCコンバータにお
ける回路基板上の搭載部品が部分斜視図で示されてい
る。
ける回路基板上の搭載部品が部分斜視図で示されてい
る。
【0003】図13に示すように、回路基板1上には、
インダクタ12やトランス3、およびその他種々の部品
が配置されている。
インダクタ12やトランス3、およびその他種々の部品
が配置されている。
【0004】ところでDC−DCコンバータを内臓する
装置の小型化により、前記回路基板1自体の大きさの小
型化が求められており、そのためには前記回路基板1上
に配置される各部品の面実装面積を小さくする必要性が
ある。
装置の小型化により、前記回路基板1自体の大きさの小
型化が求められており、そのためには前記回路基板1上
に配置される各部品の面実装面積を小さくする必要性が
ある。
【0005】面実装面積の狭小化は、例えば薄膜形成に
より各部品を形成することにより実効することができ
る。
より各部品を形成することにより実効することができ
る。
【0006】図14は、図13に示すインダクタ12の
部分断面図である。図14に示すように、回路基板1上
には、アルミナ(Al2O3)やガラス材に代表されるセ
ラミック材で形成された基板4の上に、取り出し電極5
が形成される。その上に順次、絶縁膜6、磁性膜7、及
び絶縁膜8が薄膜により積層され、前記絶縁膜8上にス
パイラルコイル状の平面型コイル9がメッキ形成され
る。
部分断面図である。図14に示すように、回路基板1上
には、アルミナ(Al2O3)やガラス材に代表されるセ
ラミック材で形成された基板4の上に、取り出し電極5
が形成される。その上に順次、絶縁膜6、磁性膜7、及
び絶縁膜8が薄膜により積層され、前記絶縁膜8上にス
パイラルコイル状の平面型コイル9がメッキ形成され
る。
【0007】さらに平面型コイル9を覆う絶縁膜10が
形成され、絶縁膜10上に磁性膜11が形成されてい
る。
形成され、絶縁膜10上に磁性膜11が形成されてい
る。
【0008】図14に示すような、いわゆる平面型磁気
素子の薄膜インダクタであれば、従来のようにバルク材
で形成されたインダクタよりも面実装面積を狭小化する
ことが可能であり、その結果、回路基板1を小さくする
ことができる。
素子の薄膜インダクタであれば、従来のようにバルク材
で形成されたインダクタよりも面実装面積を狭小化する
ことが可能であり、その結果、回路基板1を小さくする
ことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな薄膜技術を使用することにより、トランス3をも形
成する試みがなされている。前記トランス3も薄膜トラ
ンスとして形成できれば、トランス3の面実装面積とイ
ンダクタ12の面実装面積の総合計を、より効果的に小
さくでき、回路基板1の大きさを小さくすることが可能
である。
うな薄膜技術を使用することにより、トランス3をも形
成する試みがなされている。前記トランス3も薄膜トラ
ンスとして形成できれば、トランス3の面実装面積とイ
ンダクタ12の面実装面積の総合計を、より効果的に小
さくでき、回路基板1の大きさを小さくすることが可能
である。
【0010】しかしながら前記トランス3を薄膜形成す
ることはインダクタ12の場合に比べて非常に難しい。
ることはインダクタ12の場合に比べて非常に難しい。
【0011】その理由はトランス3の場合は、平面型コ
イル9が2層必要となるからであり、図14と同様に、
磁性膜7,11、絶縁膜6,8,10及び2層の平面型
コイル9,9を順に積層して薄膜トランスを形成してい
くと、前記平面型コイル9を覆う絶縁膜10表面の凹凸
が、前記平面型コイル9を2層積層することで、より激
しくなり、前記平面型コイル9上に形成される磁性膜1
1等を所定形状に薄膜形成できないといった問題が発生
する。
イル9が2層必要となるからであり、図14と同様に、
磁性膜7,11、絶縁膜6,8,10及び2層の平面型
コイル9,9を順に積層して薄膜トランスを形成してい
くと、前記平面型コイル9を覆う絶縁膜10表面の凹凸
が、前記平面型コイル9を2層積層することで、より激
しくなり、前記平面型コイル9上に形成される磁性膜1
1等を所定形状に薄膜形成できないといった問題が発生
する。
【0012】このような問題を回避するために、前記2
つの平面型コイル9,9を図14に示す絶縁膜8上に平
面的(図示X方向)に並べて形成する方法が考えられる
が、前記2つの平面型コイル9,9を絶縁膜8上に並べ
て形成すると、図示X方向における薄膜トランスの大き
さが広がり、結局、面実装面積を有効に狭小することは
できず、また生産コストが増大するなどの問題が発生し
好ましくない。
つの平面型コイル9,9を図14に示す絶縁膜8上に平
面的(図示X方向)に並べて形成する方法が考えられる
が、前記2つの平面型コイル9,9を絶縁膜8上に並べ
て形成すると、図示X方向における薄膜トランスの大き
さが広がり、結局、面実装面積を有効に狭小することは
できず、また生産コストが増大するなどの問題が発生し
好ましくない。
【0013】以上のように例えばDC−DCコンバータ
における回路基板1のように、トランス3とインダクタ
12を一組必要とする場合に、双方の実装面積を適切に
狭小化することは難しく、よって前記回路基板1の狭小
化を有効に図ることはできなかった。
における回路基板1のように、トランス3とインダクタ
12を一組必要とする場合に、双方の実装面積を適切に
狭小化することは難しく、よって前記回路基板1の狭小
化を有効に図ることはできなかった。
【0014】本発明は上記問題点を解決するためのもの
であり、特に同じ磁性基板を共有すて、前記磁性基板の
両側に2つの磁気素子を形成することで、製造工程の簡
略化と同時に面実装面積の狭小化を図ることができる複
合型磁気素子を提供することを目的としている。
であり、特に同じ磁性基板を共有すて、前記磁性基板の
両側に2つの磁気素子を形成することで、製造工程の簡
略化と同時に面実装面積の狭小化を図ることができる複
合型磁気素子を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁性基板の両
側に、前記磁性基板を共有した第1の磁気素子と第2の
磁気素子とが設けられ、前記各磁気素子には、前記磁性
基板に磁界を誘導するコイルが設けられ、且つ前記2つ
の磁気素子のうち、少なくとも一方の磁気素子が平面型
コイルを有することを特徴とするものである。
側に、前記磁性基板を共有した第1の磁気素子と第2の
磁気素子とが設けられ、前記各磁気素子には、前記磁性
基板に磁界を誘導するコイルが設けられ、且つ前記2つ
の磁気素子のうち、少なくとも一方の磁気素子が平面型
コイルを有することを特徴とするものである。
【0016】従来においては、トランスとインダクタは
別々に形成され、それぞれが回路基板上に配置されてい
た。従ってトランスとインダクタの回路基板に対する実
装面積は、トランスの面実装面積とインダクタの面実装
面積の総合計となる。
別々に形成され、それぞれが回路基板上に配置されてい
た。従ってトランスとインダクタの回路基板に対する実
装面積は、トランスの面実装面積とインダクタの面実装
面積の総合計となる。
【0017】これに対し本発明では、このような異なる
機能を有する磁気素子、あるいは同じ機能を有する磁気
素子を、同一の磁性基板を用いて、前記磁性基板の両側
にそれぞれ形成している。従って本発明のように、2つ
の磁気素子を1つの磁性基板を共有して形成した複合型
磁気素子において、実装面積は、一方の磁気素子の面実
装面積だけで設定できるため、従来に比べて面実装面積
を小さくすることができる。
機能を有する磁気素子、あるいは同じ機能を有する磁気
素子を、同一の磁性基板を用いて、前記磁性基板の両側
にそれぞれ形成している。従って本発明のように、2つ
の磁気素子を1つの磁性基板を共有して形成した複合型
磁気素子において、実装面積は、一方の磁気素子の面実
装面積だけで設定できるため、従来に比べて面実装面積
を小さくすることができる。
【0018】また磁性基板を共有することで、本来、磁
気素子の構成に必要な一つの磁性体(磁性膜)の形成を
製造工程から省略することができ、製造工程の簡略化を
図ることができる。
気素子の構成に必要な一つの磁性体(磁性膜)の形成を
製造工程から省略することができ、製造工程の簡略化を
図ることができる。
【0019】また本発明では、前記平面型コイルを有す
る前記磁気素子は、前記磁性基板の面と平行な面に沿っ
て形成された平面型コイルと、前記平面型コイルを覆う
磁性膜が設けられていることが好ましい。
る前記磁気素子は、前記磁性基板の面と平行な面に沿っ
て形成された平面型コイルと、前記平面型コイルを覆う
磁性膜が設けられていることが好ましい。
【0020】また本発明では、他方の磁気素子は、前記
磁性基板に磁気的に接合されるバルクコアと、このバル
クコアに巻かれたコイルとを有することが好ましい。
磁性基板に磁気的に接合されるバルクコアと、このバル
クコアに巻かれたコイルとを有することが好ましい。
【0021】このように本発明における実施例において
は、一方の磁気素子がバルクコアと前記バルクコアに巻
かれたコイルとを有する例えばトランスであり、同一の
磁性基板を共有して、前記トランス上に平面型コイルを
有する例えばインダクタが設けられている。
は、一方の磁気素子がバルクコアと前記バルクコアに巻
かれたコイルとを有する例えばトランスであり、同一の
磁性基板を共有して、前記トランス上に平面型コイルを
有する例えばインダクタが設けられている。
【0022】従って従来におけるバルク材で形成された
トランスの体積と、本発明のようにバルク材で形成され
たトランスと前記トランス上に形成された平面型コイル
を有するインダクタが設けられている複合型磁気素子の
体積とを比較しても、前記インダクタの体積は非常に小
さいために、前記複合型磁気素子の体積は、従来のトラ
ンスの体積とさほど変わりがなく、従って前記複合型磁
気素子の回路基板への設置を、従来と同様に良好に行う
ことが可能である。
トランスの体積と、本発明のようにバルク材で形成され
たトランスと前記トランス上に形成された平面型コイル
を有するインダクタが設けられている複合型磁気素子の
体積とを比較しても、前記インダクタの体積は非常に小
さいために、前記複合型磁気素子の体積は、従来のトラ
ンスの体積とさほど変わりがなく、従って前記複合型磁
気素子の回路基板への設置を、従来と同様に良好に行う
ことが可能である。
【0023】なお本発明では、磁性基板を共有した第1
の磁気素子と第2の磁気素子が共に平面型コイルを有す
るものであってもかまわない。
の磁気素子と第2の磁気素子が共に平面型コイルを有す
るものであってもかまわない。
【0024】また本発明では、前記一方の磁気素子のコ
イルによって前記磁性基板に誘導される磁界と、他方の
磁気素子のコイルによって前記磁性基板に誘導される磁
界とが、磁性基板内の少なくとも一部において同じ方向
であることが好ましい。
イルによって前記磁性基板に誘導される磁界と、他方の
磁気素子のコイルによって前記磁性基板に誘導される磁
界とが、磁性基板内の少なくとも一部において同じ方向
であることが好ましい。
【0025】具体的には、前記一方の磁気素子は、前記
磁性基板の面と平行な面に沿って平面形コイルが形成さ
れ、他方の磁気素子は、バルクコアと、このバルクコア
に巻かれたコイルとを有し、前記一方の磁気素子の平面
型コイルの導体は、前記他方の磁気素子により誘導され
る前記磁性基板の面方向の磁界と直交した部分を有する
ことが好ましい。
磁性基板の面と平行な面に沿って平面形コイルが形成さ
れ、他方の磁気素子は、バルクコアと、このバルクコア
に巻かれたコイルとを有し、前記一方の磁気素子の平面
型コイルの導体は、前記他方の磁気素子により誘導され
る前記磁性基板の面方向の磁界と直交した部分を有する
ことが好ましい。
【0026】上記構成の場合、前記一方の磁気素子の平
面型コイルの導体に流す電流は、前記一方の磁気素子の
前記直交する部分に誘導される磁界と、他方の磁気素子
により誘導される磁界とが、磁性基板内において一致す
る方向に流されることが好ましい。
面型コイルの導体に流す電流は、前記一方の磁気素子の
前記直交する部分に誘導される磁界と、他方の磁気素子
により誘導される磁界とが、磁性基板内において一致す
る方向に流されることが好ましい。
【0027】これにより、一方の磁気素子から発生する
磁界と、他方の磁気素子から発生する磁界との相互干渉
を低減させることができ、2つの磁気素子の機能を損な
うことがない。
磁界と、他方の磁気素子から発生する磁界との相互干渉
を低減させることができ、2つの磁気素子の機能を損な
うことがない。
【0028】また本発明では、前記他方の磁気素子のバ
ルクコアは、ポットコアであってもよい。上記構成の場
合、2つの磁気素子から発生する磁界の方向は完全に一
致するか、あるいはほぼ一致するので、2つの磁気素子
から発生する磁界の相互干渉の問題を考慮する必要性は
低く、2つの磁気素子の機能を良好に保つことができ
る。
ルクコアは、ポットコアであってもよい。上記構成の場
合、2つの磁気素子から発生する磁界の方向は完全に一
致するか、あるいはほぼ一致するので、2つの磁気素子
から発生する磁界の相互干渉の問題を考慮する必要性は
低く、2つの磁気素子の機能を良好に保つことができ
る。
【0029】また本発明では、前記他方の磁気素子のバ
ルクコアは、前記磁性基板に磁気的に接合される平行な
脚部を有するものであってもよい。
ルクコアは、前記磁性基板に磁気的に接合される平行な
脚部を有するものであってもよい。
【0030】上記構成の場合、前記一方の磁気素子は、
前記磁性基板の面と平行な面に沿って形成された平面型
コイルと、前記平面型コイルを覆う磁性膜が設けられ、
前記一方の磁気素子の磁性膜は、前記他方の磁気素子に
より誘導される前記磁性基板の面方向の磁界と平行方向
に磁化困難軸を有することが好ましい。また本発明で
は、前記磁性基板は、フェライトで形成されることが好
ましい。
前記磁性基板の面と平行な面に沿って形成された平面型
コイルと、前記平面型コイルを覆う磁性膜が設けられ、
前記一方の磁気素子の磁性膜は、前記他方の磁気素子に
より誘導される前記磁性基板の面方向の磁界と平行方向
に磁化困難軸を有することが好ましい。また本発明で
は、前記磁性基板は、フェライトで形成されることが好
ましい。
【0031】また本発明では、例えば前記複合型磁気素
子は、DC−DCコンバータの搭載部品として使用され
る。
子は、DC−DCコンバータの搭載部品として使用され
る。
【0032】
【発明の実施の形態】図1は本発明における複合型磁気
素子の斜視図、図2は図1に示す2−2線から切断した
前記磁気素子の部分断面図である。
素子の斜視図、図2は図1に示す2−2線から切断した
前記磁気素子の部分断面図である。
【0033】図1に示す複合型磁気素子は、トランスと
インダクタが同一の磁性基板を共有して複合された構成
であり、前記トランスはバルク材で形成され、前記トラ
ンスの上に、平面型コイルを有するインダクタが形成さ
れたものである。
インダクタが同一の磁性基板を共有して複合された構成
であり、前記トランスはバルク材で形成され、前記トラ
ンスの上に、平面型コイルを有するインダクタが形成さ
れたものである。
【0034】図1に示す符号20は磁性基板である。前
記磁性基板20は、例えばフェライトで形成されている
ことが好ましい。また前記磁性基板20の膜厚T1は、
数100μm程度であり、例えば500μm程度で形成
される。
記磁性基板20は、例えばフェライトで形成されている
ことが好ましい。また前記磁性基板20の膜厚T1は、
数100μm程度であり、例えば500μm程度で形成
される。
【0035】図1に示す複合型磁気素子では、前記磁性
基板20の下側にE型のバルクコア21が接合され、前
記バルクコア21と磁性基板20とを有してバルクタイ
プのトランス22が構成される。すなわちトランス22
側から見ると前記磁性基板20はI型のコア材として機
能している。
基板20の下側にE型のバルクコア21が接合され、前
記バルクコア21と磁性基板20とを有してバルクタイ
プのトランス22が構成される。すなわちトランス22
側から見ると前記磁性基板20はI型のコア材として機
能している。
【0036】そして図1に示すように、E型のバルクコ
ア21の中央脚部21aには、一次側コイル24と二次
側コイル25とが巻回形成されている。
ア21の中央脚部21aには、一次側コイル24と二次
側コイル25とが巻回形成されている。
【0037】また図1に示す複合型磁気素子では、前記
磁性基板20上に、平面型コイル26や、磁性膜27等
が形成されており、前記磁性基板20から磁性膜27ま
での各積層膜により、平面型磁気素子である薄膜インダ
クタ23が構成されている。すなわち薄膜インダクタ2
3側から見ると前記磁性基板20は下部の磁性膜の代わ
りとして機能している。
磁性基板20上に、平面型コイル26や、磁性膜27等
が形成されており、前記磁性基板20から磁性膜27ま
での各積層膜により、平面型磁気素子である薄膜インダ
クタ23が構成されている。すなわち薄膜インダクタ2
3側から見ると前記磁性基板20は下部の磁性膜の代わ
りとして機能している。
【0038】図1に示す複合型磁気素子は例えば、高さ
寸法H1が2mm程度、幅寸法T3が5mm程度、長さ
寸法L1が5mm程度で形成される。また前記E型のバ
ルクコア21の底部の板厚H2は例えば0.5mm程
度、脚部21a,21b,21cの高さ寸法H3は例え
ば1mm程度、前記脚部21a,21b,21cの幅寸
法T5及び前記脚部間の幅寸法T5は、それぞれ1mm
程度で形成されている。
寸法H1が2mm程度、幅寸法T3が5mm程度、長さ
寸法L1が5mm程度で形成される。また前記E型のバ
ルクコア21の底部の板厚H2は例えば0.5mm程
度、脚部21a,21b,21cの高さ寸法H3は例え
ば1mm程度、前記脚部21a,21b,21cの幅寸
法T5及び前記脚部間の幅寸法T5は、それぞれ1mm
程度で形成されている。
【0039】図1に示すように、前記平面型コイル26
からは端子部26b,26cが、薄膜磁気素子の側面に
露出形成されている。なお磁性基板20及びバルクコア
21がNiZn系のフェライトで形成されている場合に
は、絶縁層を形成しなくても、前記端子部26b,26
cを直接、複合型磁気素子の側面に露出形成できるが、
前記磁性基板20及びバルクコア21がMnZr系のフ
ェライトで形成される場合には、複合型磁気素子の側面
に絶縁層を介して端子部26a,26bを形成すること
になる。
からは端子部26b,26cが、薄膜磁気素子の側面に
露出形成されている。なお磁性基板20及びバルクコア
21がNiZn系のフェライトで形成されている場合に
は、絶縁層を形成しなくても、前記端子部26b,26
cを直接、複合型磁気素子の側面に露出形成できるが、
前記磁性基板20及びバルクコア21がMnZr系のフ
ェライトで形成される場合には、複合型磁気素子の側面
に絶縁層を介して端子部26a,26bを形成すること
になる。
【0040】以上のように本発明は一つの磁性基板20
を共有して前記磁性基板20の両側に、第1の磁気素子
と第2の磁気素子が設けられ、前記各磁気素子には、前
記磁性基板20に磁界を誘導するコイルが設けられ、且
つ前記2つの磁気素子のうち少なくとも一方の磁気素子
が平面型コイルを有することを特徴としている。なお図
1に示す実施例では一方の磁気素子がトランスとして機
能し、他方の磁気素子がインダクタとして機能してお
り、2つの磁気素子はそれぞれ機能を異にしているが、
機能が同じ磁気素子が一つの磁性基板20を共有して形
成されていてもかまわない。
を共有して前記磁性基板20の両側に、第1の磁気素子
と第2の磁気素子が設けられ、前記各磁気素子には、前
記磁性基板20に磁界を誘導するコイルが設けられ、且
つ前記2つの磁気素子のうち少なくとも一方の磁気素子
が平面型コイルを有することを特徴としている。なお図
1に示す実施例では一方の磁気素子がトランスとして機
能し、他方の磁気素子がインダクタとして機能してお
り、2つの磁気素子はそれぞれ機能を異にしているが、
機能が同じ磁気素子が一つの磁性基板20を共有して形
成されていてもかまわない。
【0041】次に図2を用いて複合型磁気素子を構成す
る各部材(各積層膜)について説明する。
る各部材(各積層膜)について説明する。
【0042】上記したように、磁性基板20の図示下側
には、E型のバルクコア21が前記磁性基板20の下面
側に接合されて、バルクタイプのトランス22が構成さ
れる。
には、E型のバルクコア21が前記磁性基板20の下面
側に接合されて、バルクタイプのトランス22が構成さ
れる。
【0043】図2に示すように、前記バルクコア21の
3つの脚部21a,21b,21cの端面は、例えばガ
ラス(SiO2)などの非導電材料によって形成された
薄い電気絶縁層28を介して磁性基板20の下面に接合
されていてもよい。なお前記電気絶縁層28の膜厚は、
数十μm〜数百μm程度である。
3つの脚部21a,21b,21cの端面は、例えばガ
ラス(SiO2)などの非導電材料によって形成された
薄い電気絶縁層28を介して磁性基板20の下面に接合
されていてもよい。なお前記電気絶縁層28の膜厚は、
数十μm〜数百μm程度である。
【0044】前記電気絶縁層28の介在により、コア2
1と磁性基板20間での渦電流損を抑制でき、コア損失
を低減できる。
1と磁性基板20間での渦電流損を抑制でき、コア損失
を低減できる。
【0045】また図2に示すように、前記バルクコア2
1の3つの脚部21a,21b,21cのうち中央脚部
21aには、一次側コイル24と二次側コイル25とが
巻回されている。
1の3つの脚部21a,21b,21cのうち中央脚部
21aには、一次側コイル24と二次側コイル25とが
巻回されている。
【0046】また一次側コイル24と二次側コイル25
との巻き数は異なっており、これにより高電圧・小電流
の交流電力を、低電圧・大電流の交流電力に、またはそ
の逆の変換を行うことができるようになっている。
との巻き数は異なっており、これにより高電圧・小電流
の交流電力を、低電圧・大電流の交流電力に、またはそ
の逆の変換を行うことができるようになっている。
【0047】なお、前記バルクコア21は、磁性基板2
0と同じ材質で形成されていてもよいが、異なる材質で
形成されていてもよい。なお前記バルクコア21は、フ
ェライトなどで形成されることが好ましい。
0と同じ材質で形成されていてもよいが、異なる材質で
形成されていてもよい。なお前記バルクコア21は、フ
ェライトなどで形成されることが好ましい。
【0048】また本発明では、バルクコア21の形状は
E型である必要性はなく、例えば脚部が2本で構成され
る「コ」の字型の形状であってもよい。要は、I型コア
として機能する磁性基板20との間で磁路が形成できれ
ば、バルクコア21の形状は、如何なる形状であっても
かまわない。
E型である必要性はなく、例えば脚部が2本で構成され
る「コ」の字型の形状であってもよい。要は、I型コア
として機能する磁性基板20との間で磁路が形成できれ
ば、バルクコア21の形状は、如何なる形状であっても
かまわない。
【0049】次に上記したように、前記磁性基板20上
には、平面型コイル及び磁性膜等が形成され、前記磁性
基板20を含む各積層膜により薄膜インダクタ23が構
成されている。
には、平面型コイル及び磁性膜等が形成され、前記磁性
基板20を含む各積層膜により薄膜インダクタ23が構
成されている。
【0050】図2に示すように前記磁性基板20上に
は、絶縁膜29がスパッタ法等の既存の薄膜技術を用い
て形成されている。前記絶縁膜29には、SiO2、A
l2O3等の無機絶縁材料を使用することが好ましい。ま
た前記絶縁膜29は、ポリイミドやレジスト等の有機絶
縁材料により形成されてもよい。この場合、塗布形成に
より前記絶縁層29を磁性基板20上に形成することが
できる。また前記絶縁膜29に有機絶縁材料を使用する
ことで、平面型コイル26と磁性基板20間の磁気的絶
縁性をより向上させることができるという利点もある。
は、絶縁膜29がスパッタ法等の既存の薄膜技術を用い
て形成されている。前記絶縁膜29には、SiO2、A
l2O3等の無機絶縁材料を使用することが好ましい。ま
た前記絶縁膜29は、ポリイミドやレジスト等の有機絶
縁材料により形成されてもよい。この場合、塗布形成に
より前記絶縁層29を磁性基板20上に形成することが
できる。また前記絶縁膜29に有機絶縁材料を使用する
ことで、平面型コイル26と磁性基板20間の磁気的絶
縁性をより向上させることができるという利点もある。
【0051】また図2に示すように、前記絶縁膜29の
上には、平面型コイル26がパターン形成されている。
前記平面型コイル26は、例えばスパイラル状の平面型
コイルであり、製法としては、前記絶縁膜29上にレジ
スト層(図示しない)を形成した後、前記レジスト層に
平面型コイル26のパターンを露光現像により形成し、
前記パターン内に銅等の電気導電性の高い材質をメッキ
形成することにより、前記平面型コイル26を形成する
ことが可能である。
上には、平面型コイル26がパターン形成されている。
前記平面型コイル26は、例えばスパイラル状の平面型
コイルであり、製法としては、前記絶縁膜29上にレジ
スト層(図示しない)を形成した後、前記レジスト層に
平面型コイル26のパターンを露光現像により形成し、
前記パターン内に銅等の電気導電性の高い材質をメッキ
形成することにより、前記平面型コイル26を形成する
ことが可能である。
【0052】なお前記平面型コイル26は、銅の他に、
銀、金、アルミニウムあるいはこれらの合金などの良導
電性金属材料から成り、インダクタンス、直流重畳特
性、サイズなどに応じて、電気的に直列に、または並列
に、さらに縦にあるいは横に絶縁膜を介して適宜配置す
ることができる。
銀、金、アルミニウムあるいはこれらの合金などの良導
電性金属材料から成り、インダクタンス、直流重畳特
性、サイズなどに応じて、電気的に直列に、または並列
に、さらに縦にあるいは横に絶縁膜を介して適宜配置す
ることができる。
【0053】また前記平面型コイル26の形状は、上記
したスパイラル形状に限らず、例えばミアンダ形状等で
あってもよい。
したスパイラル形状に限らず、例えばミアンダ形状等で
あってもよい。
【0054】図2に示すように、前記平面型コイル26
の各導体部のピッチ間には絶縁膜30が埋められ、さら
に前記絶縁膜30は前記平面型コイル26上を覆ってい
る。
の各導体部のピッチ間には絶縁膜30が埋められ、さら
に前記絶縁膜30は前記平面型コイル26上を覆ってい
る。
【0055】前記絶縁膜30は、SiO2やAl2O3等
の無機絶縁材料により形成されてもよいが、ポリイミド
やレジスト等の有機絶縁材料により形成される方がより
好ましい。
の無機絶縁材料により形成されてもよいが、ポリイミド
やレジスト等の有機絶縁材料により形成される方がより
好ましい。
【0056】その理由は、前記平面型コイル26の各導
体部の高さは非常に高いために、前記各導体部のピッチ
間を、例えば無機絶縁材料を用いてスパッタ法等で埋め
ることは非常に困難だからである。従ってポリイミド等
の有機絶縁材料を用いる方が、塗布形成により平面型コ
イル26の各導体部のピッチ間を適切に埋めることが可
能であり、前記ピッチ間に例えば絶縁材料により埋めら
れない空洞部等の欠陥が生じる不具合は発生しにくくな
る。
体部の高さは非常に高いために、前記各導体部のピッチ
間を、例えば無機絶縁材料を用いてスパッタ法等で埋め
ることは非常に困難だからである。従ってポリイミド等
の有機絶縁材料を用いる方が、塗布形成により平面型コ
イル26の各導体部のピッチ間を適切に埋めることが可
能であり、前記ピッチ間に例えば絶縁材料により埋めら
れない空洞部等の欠陥が生じる不具合は発生しにくくな
る。
【0057】次に図2に示すように前記絶縁膜30上に
は、磁性膜27が例えばスパッタ法や蒸着法等を用いて
形成される。
は、磁性膜27が例えばスパッタ法や蒸着法等を用いて
形成される。
【0058】前記磁性膜27は、実効透磁率の高い高周
波特性に優れた軟磁性膜で形成されることが好ましく、
例えば、特開平6−316748号公報に記載されてい
るFe−M−O系軟磁性材料(但し、Mは、Zr,H
f,V,Nb,Ta,Mo,W,Al,Si,Cr,
P,C,B,Ga,Geと希土類元素から選ばれる1種
あるいは2種以上の元素)あるいは特開平10−255
30号公報に記載されているCo−Fe−E−O系軟磁
性材料(但し、元素Eは、Ti,Zr,Hf,Nb,T
a,Mo,W,Al,Si,Cr,P,C,B,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素)や、Co−Ta−Hf、Co−Ta−Hf−Pd、
Co−Zr−Nb、Co−Zr−Ta、あるいはCo−
Hf−Nb等により形成される。
波特性に優れた軟磁性膜で形成されることが好ましく、
例えば、特開平6−316748号公報に記載されてい
るFe−M−O系軟磁性材料(但し、Mは、Zr,H
f,V,Nb,Ta,Mo,W,Al,Si,Cr,
P,C,B,Ga,Geと希土類元素から選ばれる1種
あるいは2種以上の元素)あるいは特開平10−255
30号公報に記載されているCo−Fe−E−O系軟磁
性材料(但し、元素Eは、Ti,Zr,Hf,Nb,T
a,Mo,W,Al,Si,Cr,P,C,B,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素)や、Co−Ta−Hf、Co−Ta−Hf−Pd、
Co−Zr−Nb、Co−Zr−Ta、あるいはCo−
Hf−Nb等により形成される。
【0059】図2に示す薄膜インダクタ23では、磁性
膜27が上部の磁性膜として機能するが、下部の磁性膜
として機能する磁性基板20は、上記したようにフェラ
イトで形成され、前記磁性基板20の膜厚T1は、数1
00μm程度の厚い膜厚で形成される。
膜27が上部の磁性膜として機能するが、下部の磁性膜
として機能する磁性基板20は、上記したようにフェラ
イトで形成され、前記磁性基板20の膜厚T1は、数1
00μm程度の厚い膜厚で形成される。
【0060】従来においてインダクタンスを稼ぐため
に、なるべく実効透磁率の高い磁性材料を使用し、しか
も前記磁性膜の膜厚を厚く形成する必要性があったが、
本発明においては磁性基板20を下部の磁性膜として機
能させており、前記磁性基板20は元々膜厚が厚く、前
記磁性基板20がフェライトで形成されている場合に
は、前記磁性基板20の膜厚を数百μm程度にすること
で、実効透磁率を600程度にまで向上できることが確
認されている。
に、なるべく実効透磁率の高い磁性材料を使用し、しか
も前記磁性膜の膜厚を厚く形成する必要性があったが、
本発明においては磁性基板20を下部の磁性膜として機
能させており、前記磁性基板20は元々膜厚が厚く、前
記磁性基板20がフェライトで形成されている場合に
は、前記磁性基板20の膜厚を数百μm程度にすること
で、実効透磁率を600程度にまで向上できることが確
認されている。
【0061】よって本発明では、従来のようにセラミッ
ク材等の基板上に、下部の磁性膜を形成する必要性がな
いばかりか、磁性基板20の材質と膜厚を適宜選択し、
そのように選択された磁性基板20を使用するだけで、
必要な実効透磁率を得ることができるから、従来に比べ
て、製造工程を簡略化できると同時に、インダクタンス
の良好な薄膜インダクタを容易に製造をすることができ
る。
ク材等の基板上に、下部の磁性膜を形成する必要性がな
いばかりか、磁性基板20の材質と膜厚を適宜選択し、
そのように選択された磁性基板20を使用するだけで、
必要な実効透磁率を得ることができるから、従来に比べ
て、製造工程を簡略化できると同時に、インダクタンス
の良好な薄膜インダクタを容易に製造をすることができ
る。
【0062】なお図2に示す実施例では、上部の磁性膜
27の中央に形成された穴部27aから平面型コイル2
6の巻き中心部26aが、前記磁性膜27表面と同一高
さまで延びて形成され、前記巻き中心部26a上から
は、前記磁性膜27上に絶縁膜31を介して取り出し電
極32が延びて形成されている。
27の中央に形成された穴部27aから平面型コイル2
6の巻き中心部26aが、前記磁性膜27表面と同一高
さまで延びて形成され、前記巻き中心部26a上から
は、前記磁性膜27上に絶縁膜31を介して取り出し電
極32が延びて形成されている。
【0063】例えば図1及び図2に示すバルクタイプの
トランス22と薄膜のインダクタ23とが設けられた複
合型磁気素子は、DC−DCコンバータの回路基板上に
配置され、前記複合型磁気素子の面実装面は、例えばト
ランス22を構成するバルクコア21の下面21dの面
積となっている。
トランス22と薄膜のインダクタ23とが設けられた複
合型磁気素子は、DC−DCコンバータの回路基板上に
配置され、前記複合型磁気素子の面実装面は、例えばト
ランス22を構成するバルクコア21の下面21dの面
積となっている。
【0064】従って本発明における複合型磁気素子であ
れば、トランス22と薄膜インダクタ23とが別々に形
成され、それぞれが回路基板上に配置される場合に比べ
て、前記薄膜インダクタ23の面実装面積を省略するこ
とが可能であり、面実装面積の狭小化を図ることができ
る。これにより前記回路基板を小さくすることができ、
ひいては前記回路基板を内臓する装置の小型化を図るこ
とが可能である。
れば、トランス22と薄膜インダクタ23とが別々に形
成され、それぞれが回路基板上に配置される場合に比べ
て、前記薄膜インダクタ23の面実装面積を省略するこ
とが可能であり、面実装面積の狭小化を図ることができ
る。これにより前記回路基板を小さくすることができ、
ひいては前記回路基板を内臓する装置の小型化を図るこ
とが可能である。
【0065】また本発明では、図1及び図2に示す複合
型磁気素子を構成するトランス22及びインダクタ23
は、1つの磁性基板20を共有して構成されており、ト
ランス22側から見れば前記磁性基板20はI型コアと
して機能し、インダクタ23側から見れば前記磁性基板
20は下部の磁性膜として機能する。
型磁気素子を構成するトランス22及びインダクタ23
は、1つの磁性基板20を共有して構成されており、ト
ランス22側から見れば前記磁性基板20はI型コアと
して機能し、インダクタ23側から見れば前記磁性基板
20は下部の磁性膜として機能する。
【0066】すなわち本発明では、トランス22の構成
に必要なI型コア、およびインダクタ23の構成に必要
な下部の磁性膜を、それぞれ形成することなく、一つの
磁性基板20を互いに共有し、I型コア及び下部の磁性
膜として使用することで、2つの磁気素子を複合させて
形成する場合に必要な部材数(積層膜数)を減少させる
ことができ、製造工程を簡略化することができる。
に必要なI型コア、およびインダクタ23の構成に必要
な下部の磁性膜を、それぞれ形成することなく、一つの
磁性基板20を互いに共有し、I型コア及び下部の磁性
膜として使用することで、2つの磁気素子を複合させて
形成する場合に必要な部材数(積層膜数)を減少させる
ことができ、製造工程を簡略化することができる。
【0067】また図2に示す薄膜インダクタ23を構成
する磁性基板20上の絶縁膜29から取り出し電極32
までの高さ寸法T2は、せいぜい100μm程度である
ので、バルクタイプのトランス22単体の場合に比べ
て、図2に示す複合型磁気素子の高さ寸法は、それほど
大きくなることはなく、従って前記複合型磁気素子の体
積も、トランス22単体の体積とさほど変わりがなく、
よって前記複合型磁気素子の回路基板への設置を、従来
と同様に良好に行うことが可能である。
する磁性基板20上の絶縁膜29から取り出し電極32
までの高さ寸法T2は、せいぜい100μm程度である
ので、バルクタイプのトランス22単体の場合に比べ
て、図2に示す複合型磁気素子の高さ寸法は、それほど
大きくなることはなく、従って前記複合型磁気素子の体
積も、トランス22単体の体積とさほど変わりがなく、
よって前記複合型磁気素子の回路基板への設置を、従来
と同様に良好に行うことが可能である。
【0068】なお図1及び図2に示す実施例では、一方
の磁気素子側に平面型コイル26と磁性膜27とが設け
られているが、前記磁性膜27が設けられていなくても
かまわない。
の磁気素子側に平面型コイル26と磁性膜27とが設け
られているが、前記磁性膜27が設けられていなくても
かまわない。
【0069】ところで図1及び図2に示すように、一つ
の磁性基板20を共有させて前記磁性基板20の両側に
トランス22と薄膜インダクタ23を設けた場合、薄膜
インダクタ23側から出る磁界と、トランス22側から
出る磁界とが、磁性基板20の部分において、互いに影
響を及ぼし合うのではないかとの心配があるが、以下に
説明するように、本発明における複合型薄膜素子では、
そのような問題は起こらない構造となっている。
の磁性基板20を共有させて前記磁性基板20の両側に
トランス22と薄膜インダクタ23を設けた場合、薄膜
インダクタ23側から出る磁界と、トランス22側から
出る磁界とが、磁性基板20の部分において、互いに影
響を及ぼし合うのではないかとの心配があるが、以下に
説明するように、本発明における複合型薄膜素子では、
そのような問題は起こらない構造となっている。
【0070】すなわち各磁気素子から出る磁界は、主に
磁性基板20の表皮部分を通ると考えられるので、前記
磁性基板20の膜厚がある程度厚く形成されていれば、
2つの磁気素子から出る磁界の相互干渉の影響を考慮す
る必要はないのである。
磁性基板20の表皮部分を通ると考えられるので、前記
磁性基板20の膜厚がある程度厚く形成されていれば、
2つの磁気素子から出る磁界の相互干渉の影響を考慮す
る必要はないのである。
【0071】なお上記のように2つの磁気素子から出る
磁界の相互干渉の問題が発生しない場合には、前記薄膜
インダクタ23を構成する磁界発生手段としての平面型
コイル26の形状は、どのようなものであってもよい。
磁界の相互干渉の問題が発生しない場合には、前記薄膜
インダクタ23を構成する磁界発生手段としての平面型
コイル26の形状は、どのようなものであってもよい。
【0072】例えば前記平面型コイル26は、スパイラ
ル形状、ミアンダ形状、あるいはそれ以外の形状であっ
ても、薄膜インダクタ23及びトランス22の各磁気素
子の機能が損なわれることはない。
ル形状、ミアンダ形状、あるいはそれ以外の形状であっ
ても、薄膜インダクタ23及びトランス22の各磁気素
子の機能が損なわれることはない。
【0073】ただし2つの磁気素子から出る磁界が互い
に干渉し合うほど、前記磁性基板20の膜厚が薄く形成
される場合には、各磁気素子から磁性基板内に発生する
磁界の方向が問題となる。
に干渉し合うほど、前記磁性基板20の膜厚が薄く形成
される場合には、各磁気素子から磁性基板内に発生する
磁界の方向が問題となる。
【0074】そこで本発明では、一方の磁気素子のコイ
ルによって前記磁性基板に誘導される磁界と、他方の磁
気素子のコイルによって前記磁性基板に誘導される磁界
とが、磁性基板内において少なくとも一部において同じ
方向となるようにし、各磁気素子から発生する磁界の相
互干渉を低減させている。
ルによって前記磁性基板に誘導される磁界と、他方の磁
気素子のコイルによって前記磁性基板に誘導される磁界
とが、磁性基板内において少なくとも一部において同じ
方向となるようにし、各磁気素子から発生する磁界の相
互干渉を低減させている。
【0075】上記構成を達成するために、本発明では、
薄膜形成された一方の磁気素子には、少なくとも磁性基
板20の面と平行な面に沿って巻回形成された平面型コ
イル26が設けられ、他方の磁気素子は、バルクコア2
1と、このバルクコアに巻かれたコイル24,25とを
有する場合には、前記一方の磁気素子の平面型コイル2
6の導体は、前記他方の磁気素子により誘導される前記
磁性基板20の面方向の磁界と直交した部分を有する構
成としている。
薄膜形成された一方の磁気素子には、少なくとも磁性基
板20の面と平行な面に沿って巻回形成された平面型コ
イル26が設けられ、他方の磁気素子は、バルクコア2
1と、このバルクコアに巻かれたコイル24,25とを
有する場合には、前記一方の磁気素子の平面型コイル2
6の導体は、前記他方の磁気素子により誘導される前記
磁性基板20の面方向の磁界と直交した部分を有する構
成としている。
【0076】そして、前記一方の磁気素子の平面型コイ
ル26の導体に流す電流は、前記一方の磁気素子の前記
直交する部分に誘導される磁界と、他方の磁気素子によ
り誘導される磁界とが、磁性基板20内において一致す
る方向に流されるようにしている。
ル26の導体に流す電流は、前記一方の磁気素子の前記
直交する部分に誘導される磁界と、他方の磁気素子によ
り誘導される磁界とが、磁性基板20内において一致す
る方向に流されるようにしている。
【0077】上記した構成により、一方の磁気素子の平
面型コイル26によって前記磁性基板に誘導される磁界
と、他方の磁気素子のコイルによって前記磁性基板に誘
導される磁界とを、磁性基板20内において少なくとも
一部において同じ方向にでき、各磁気素子から発生する
磁界の相互干渉を低減させることが可能になるのであ
る。
面型コイル26によって前記磁性基板に誘導される磁界
と、他方の磁気素子のコイルによって前記磁性基板に誘
導される磁界とを、磁性基板20内において少なくとも
一部において同じ方向にでき、各磁気素子から発生する
磁界の相互干渉を低減させることが可能になるのであ
る。
【0078】上記した構成の具体的な複合型磁気素子の
構造を図3、4を用いて以下に説明する。
構造を図3、4を用いて以下に説明する。
【0079】図3は図1に示す複合型薄膜素子の断面を
模式図的に示したものであり、図4は、図1に示す複合
型磁気素子の部分平面図である。
模式図的に示したものであり、図4は、図1に示す複合
型磁気素子の部分平面図である。
【0080】図4に示すように、トランス22を構成す
るバルクコア21の各脚部21a,21b,21cは、
互いにY方向に平行に延びて磁性基板20に磁気的に接
続されている。
るバルクコア21の各脚部21a,21b,21cは、
互いにY方向に平行に延びて磁性基板20に磁気的に接
続されている。
【0081】そして図3に示すように、トランス22で
は、一次側コイル24及び二次側コイル25に電流が流
れると、脚部21aから脚部21bにかけて磁界Cが流
れ、前記磁界Cは、磁性基板20内を図示左方向に流れ
ている。
は、一次側コイル24及び二次側コイル25に電流が流
れると、脚部21aから脚部21bにかけて磁界Cが流
れ、前記磁界Cは、磁性基板20内を図示左方向に流れ
ている。
【0082】一方、脚部21cから脚部21aにかけて
は磁界Dが流れ、前記磁界Dは、磁性基板20内を図示
右方向に流れている。
は磁界Dが流れ、前記磁界Dは、磁性基板20内を図示
右方向に流れている。
【0083】また薄膜形成された薄膜インダクタ23で
は、平面型コイル26が前記磁性基板20の面と平行な
面に沿って巻回形成されており、前記平面型コイル26
は、バルクコア21の脚部21a,21b,21cの並
び方向と平行な方向(図示Y方向)に延びる部分を有し
ている。
は、平面型コイル26が前記磁性基板20の面と平行な
面に沿って巻回形成されており、前記平面型コイル26
は、バルクコア21の脚部21a,21b,21cの並
び方向と平行な方向(図示Y方向)に延びる部分を有し
ている。
【0084】そして薄膜インダクタ23の平面型コイル
26のうち、図示右側の平面型コイル26dには、紙面
垂直下方向に電流が流れるようにし、一方、前記平面型
コイル26のうち図示左側の平面型コイル26eには、
紙面垂直上方向に電流が流れるようにすると、前記平面
型コイル26dから出る磁界Aは、磁性基板20内を図
示左方向に流れる。
26のうち、図示右側の平面型コイル26dには、紙面
垂直下方向に電流が流れるようにし、一方、前記平面型
コイル26のうち図示左側の平面型コイル26eには、
紙面垂直上方向に電流が流れるようにすると、前記平面
型コイル26dから出る磁界Aは、磁性基板20内を図
示左方向に流れる。
【0085】一方、前記平面型コイル26eから出る磁
界Bは、磁性基板20内を図示右方向に流れる。
界Bは、磁性基板20内を図示右方向に流れる。
【0086】上記した磁界Aと磁界C、及び磁界Bと磁
界Dは、磁性基板20内において、互いに干渉し合う関
係にあるが、図3に示すように、前記磁界Aと磁界C、
及び磁界Bと磁界Dは、磁性基板20内を同一方向に流
れており、干渉し合う磁界同士によって各磁界Aないし
Dが打ち消されてしまうという心配はない。
界Dは、磁性基板20内において、互いに干渉し合う関
係にあるが、図3に示すように、前記磁界Aと磁界C、
及び磁界Bと磁界Dは、磁性基板20内を同一方向に流
れており、干渉し合う磁界同士によって各磁界Aないし
Dが打ち消されてしまうという心配はない。
【0087】すなわち図3に示す複合型磁気素子では、
バルクコア21は、前記磁性基板20に磁気的に接合さ
れる平行な脚部21a,21b,21cを有し、前記平
面型コイル26は前記脚部21a,21b,21cの並
び方向と平行に延びる部分を有する構造となっている。
前記平行に延びる平面型コイル26の部分は、他方の磁
気素子により誘導される磁性基板20の面方向の磁界と
直交した部分に相当し、前記平面型コイル26に流す電
流を適正な方向に流すことにより、少なくとも前記バル
クコア21の脚部21a,21b,21cから磁性基板
20に発生する磁界の方向と、前記平面型コイル26の
うち、前記脚部21a,21b,21cの並び方向と平
行に延びる部分から磁性基板20に発生する磁界の方向
とを一致させることができ、2つの磁気素子から発生す
る磁界の相互干渉を低減させることができ、2つの磁気
素子の機能を適正に保つことができる。
バルクコア21は、前記磁性基板20に磁気的に接合さ
れる平行な脚部21a,21b,21cを有し、前記平
面型コイル26は前記脚部21a,21b,21cの並
び方向と平行に延びる部分を有する構造となっている。
前記平行に延びる平面型コイル26の部分は、他方の磁
気素子により誘導される磁性基板20の面方向の磁界と
直交した部分に相当し、前記平面型コイル26に流す電
流を適正な方向に流すことにより、少なくとも前記バル
クコア21の脚部21a,21b,21cから磁性基板
20に発生する磁界の方向と、前記平面型コイル26の
うち、前記脚部21a,21b,21cの並び方向と平
行に延びる部分から磁性基板20に発生する磁界の方向
とを一致させることができ、2つの磁気素子から発生す
る磁界の相互干渉を低減させることができ、2つの磁気
素子の機能を適正に保つことができる。
【0088】なお上記したように、一方の磁気素子の平
面型コイルの導体は、前記他方の磁気素子により誘導さ
れる前記磁性基板の面方向の磁界と直交した部分を有し
ていればよいので、前記平面型コイル26は、方形状の
スパイラル形状でなくてもよい。例えば、図示X方向に
延びる平面型コイル26の部分は、図示X方向に直線的
に延びて形成されていなくてもよく、曲線状に形成され
ていてもよい。また前記平面型コイル26は、円形状の
スパイラル形状であっても、一方の磁気素子から出る磁
界と、他方の磁気素子から出る磁界とを一部で一致させ
ることが可能である。
面型コイルの導体は、前記他方の磁気素子により誘導さ
れる前記磁性基板の面方向の磁界と直交した部分を有し
ていればよいので、前記平面型コイル26は、方形状の
スパイラル形状でなくてもよい。例えば、図示X方向に
延びる平面型コイル26の部分は、図示X方向に直線的
に延びて形成されていなくてもよく、曲線状に形成され
ていてもよい。また前記平面型コイル26は、円形状の
スパイラル形状であっても、一方の磁気素子から出る磁
界と、他方の磁気素子から出る磁界とを一部で一致させ
ることが可能である。
【0089】また本発明では、前記一方の磁気素子は、
前記磁性基板20の面と平行な面に沿って形成された平
面型コイル26と、前記平面型コイル26を覆う磁性膜
27が設けられ、また他方の磁気素子のバルクコア21
が、脚部21a,21b,21cを有する場合には、前
記一方の磁気素子の磁性膜27は、前記他方の磁気素子
により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁界と平
行方向に磁化困難軸を有することが好ましい。
前記磁性基板20の面と平行な面に沿って形成された平
面型コイル26と、前記平面型コイル26を覆う磁性膜
27が設けられ、また他方の磁気素子のバルクコア21
が、脚部21a,21b,21cを有する場合には、前
記一方の磁気素子の磁性膜27は、前記他方の磁気素子
により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁界と平
行方向に磁化困難軸を有することが好ましい。
【0090】すなわち図4で言えば、図示X方向が磁化
困難軸となるようにすることが好ましい。
困難軸となるようにすることが好ましい。
【0091】図示X方向は、バルクコアの脚部21a,
21b,21cから発生する磁界の方向と、平面型コイ
ル26から発生する磁界の方向とが磁性基板20内にお
いて、一部一致する方向であり、一部一致する磁界方向
を磁化困難軸にすれば、前記磁界方向の透磁率を向上さ
せることができ、インダクタンス等の諸特性を適正に向
上させることができる。
21b,21cから発生する磁界の方向と、平面型コイ
ル26から発生する磁界の方向とが磁性基板20内にお
いて、一部一致する方向であり、一部一致する磁界方向
を磁化困難軸にすれば、前記磁界方向の透磁率を向上さ
せることができ、インダクタンス等の諸特性を適正に向
上させることができる。
【0092】図5、6は、本発明における別の実施形態
の複合型磁気素子の斜視図である。図5では、バルクコ
ア60は、磁性基板20に磁気的に接続される角筒形状
の脚部61と前記脚部61内に棒状の脚部52とを有し
て形成された、いわゆるポットコア形状で形成されてい
る。そして前記脚部52にコイル(図示しない)が巻回
されている。なお前記棒状の脚部52は、角型形状であ
ることが好ましい。
の複合型磁気素子の斜視図である。図5では、バルクコ
ア60は、磁性基板20に磁気的に接続される角筒形状
の脚部61と前記脚部61内に棒状の脚部52とを有し
て形成された、いわゆるポットコア形状で形成されてい
る。そして前記脚部52にコイル(図示しない)が巻回
されている。なお前記棒状の脚部52は、角型形状であ
ることが好ましい。
【0093】一方、前記磁性基板20上に形成された薄
膜磁気素子には、磁性基板20の面と平行な面に沿って
巻回された平面型コイル53と、前記平面型コイル53
を覆う磁性膜54が設けられている。
膜磁気素子には、磁性基板20の面と平行な面に沿って
巻回された平面型コイル53と、前記平面型コイル53
を覆う磁性膜54が設けられている。
【0094】このタイプの複合型磁気素子では、バルク
コア60の脚部61,52間から磁性基板20には図示
Y方向と同一方向に磁界E,Fが発生し、図示X方向と
同一方向に磁界G,Hが発生している。
コア60の脚部61,52間から磁性基板20には図示
Y方向と同一方向に磁界E,Fが発生し、図示X方向と
同一方向に磁界G,Hが発生している。
【0095】一方、薄膜形成された磁気素子の平面型コ
イル53は、図5に示すように、図示X方向及びY方向
に沿って方形の螺旋状で巻回形成されているために、図
示X方向に延びる平面型コイル53からは図示Y方向に
磁界が発生し、図示Y方向に延びる平面型コイル53か
らは図示X方向に磁界が発生している。
イル53は、図5に示すように、図示X方向及びY方向
に沿って方形の螺旋状で巻回形成されているために、図
示X方向に延びる平面型コイル53からは図示Y方向に
磁界が発生し、図示Y方向に延びる平面型コイル53か
らは図示X方向に磁界が発生している。
【0096】すなわち図5に示す複合型磁気素子では、
平面型コイル53に流される電流を適正な方向に流せ
ば、前記平面型コイル53の巻き方向の全周において、
前記バルクコア60の脚部61,52間から前記磁性基
板20に誘導される磁界の方向と、前記平面型コイル5
3から前記磁性基板20に誘導される磁界の方向とを完
全に一致させることが可能であり、2つの磁気素子の各
機能を適正に保つことが可能である。
平面型コイル53に流される電流を適正な方向に流せ
ば、前記平面型コイル53の巻き方向の全周において、
前記バルクコア60の脚部61,52間から前記磁性基
板20に誘導される磁界の方向と、前記平面型コイル5
3から前記磁性基板20に誘導される磁界の方向とを完
全に一致させることが可能であり、2つの磁気素子の各
機能を適正に保つことが可能である。
【0097】言い換えればこの実施例においては、一方
の磁気素子の平面型コイル53の導体を、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界に対し完全に直交して形成することが可能なのであ
る。
の磁気素子の平面型コイル53の導体を、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界に対し完全に直交して形成することが可能なのであ
る。
【0098】また図6においては、バルクコア55は、
円筒状の脚部56と、前記脚部56内に棒状の脚部57
を有して形成された、いわゆるポットコア形状の別の構
造を示したものである。
円筒状の脚部56と、前記脚部56内に棒状の脚部57
を有して形成された、いわゆるポットコア形状の別の構
造を示したものである。
【0099】そして前記脚部57にコイル(図示しな
い)が巻回形成されている。なお前記棒状の脚部57は
円柱状で形成されていることが好ましい。
い)が巻回形成されている。なお前記棒状の脚部57は
円柱状で形成されていることが好ましい。
【0100】一方、磁性基板20上には、平面型コイル
58と前記平面型コイル58を覆う磁性膜59が設けら
れており、前記平面型コイル58は、円形の螺旋状に巻
回形成されている。
58と前記平面型コイル58を覆う磁性膜59が設けら
れており、前記平面型コイル58は、円形の螺旋状に巻
回形成されている。
【0101】そしてこの実施例においても図5と同様
に、前記バルクコア55の脚部56,57間から前記磁
性基板20に誘導される磁界の方向と、前記平面型コイ
ル58から前記磁性基板20に誘導される磁界の方向と
を、前記平面型コイル58の巻き方向の全周において完
全に一致させることができ、2つの磁気素子の各機能を
適正に保つことができる。
に、前記バルクコア55の脚部56,57間から前記磁
性基板20に誘導される磁界の方向と、前記平面型コイ
ル58から前記磁性基板20に誘導される磁界の方向と
を、前記平面型コイル58の巻き方向の全周において完
全に一致させることができ、2つの磁気素子の各機能を
適正に保つことができる。
【0102】言い換えればこの実施例においても、一方
の磁気素子の平面型コイル53の導体を、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界に対し完全に直交して形成することが可能なのであ
る。
の磁気素子の平面型コイル53の導体を、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界に対し完全に直交して形成することが可能なのであ
る。
【0103】なお、例えば図5に示す角筒状のバルクコ
ア(ポットコア)60上に、例えば円形のスパイラル形
状の平面型コイル53を形成した場合においても、一方
の磁気素子の平面型コイル53の導体は、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界と直交した部分を有するため、前記平面型コイル53
に流す電流を適切な方向に流せば、各磁気素子から発生
する磁界の相互干渉の影響を低減させることが可能にな
る。
ア(ポットコア)60上に、例えば円形のスパイラル形
状の平面型コイル53を形成した場合においても、一方
の磁気素子の平面型コイル53の導体は、前記他方の磁
気素子により誘導される前記磁性基板20の面方向の磁
界と直交した部分を有するため、前記平面型コイル53
に流す電流を適切な方向に流せば、各磁気素子から発生
する磁界の相互干渉の影響を低減させることが可能にな
る。
【0104】図7は、本発明における別の実施形態の複
合型磁気素子の部分断面図である。図7は、一つの磁性
基板20を共有して、片側に薄膜インダクタ33が形成
され、もう一方の側にも薄膜インダクタ34が形成され
ている実施例である。すなわち図7では、2つの磁気素
子が共に薄膜形成されており、しかも前記2つの磁気素
子は同じ機能を有するものとなっている。
合型磁気素子の部分断面図である。図7は、一つの磁性
基板20を共有して、片側に薄膜インダクタ33が形成
され、もう一方の側にも薄膜インダクタ34が形成され
ている実施例である。すなわち図7では、2つの磁気素
子が共に薄膜形成されており、しかも前記2つの磁気素
子は同じ機能を有するものとなっている。
【0105】薄膜インダクタ33及び34は、共に、図
2に示す薄膜インダクタ23と同じ膜構成で形成されて
いる。
2に示す薄膜インダクタ23と同じ膜構成で形成されて
いる。
【0106】すなわち磁性基板20の上及び下には、絶
縁膜29、平面型コイル26、絶縁膜30、絶縁膜3
1、および取り出し電極32が順に積層されている。
縁膜29、平面型コイル26、絶縁膜30、絶縁膜3
1、および取り出し電極32が順に積層されている。
【0107】この実施例においては、一つの磁性基板2
0を共有して2つの薄膜インダクタ33,34が設けら
れているので、回路基板上に2つ(あるいは偶数)のイ
ンダクタを必要とする場合に、図7に示す複合型磁気素
子を使用することが最適である。
0を共有して2つの薄膜インダクタ33,34が設けら
れているので、回路基板上に2つ(あるいは偶数)のイ
ンダクタを必要とする場合に、図7に示す複合型磁気素
子を使用することが最適である。
【0108】またこの実施例においては、2つの薄膜イ
ンダクタ33,34を別々に形成する場合に比べて、2
つの薄膜インダクタ33,34を複合して形成すること
で、面実装面積を半分にすることができ、面実装面積の
狭小化を図ることができる。
ンダクタ33,34を別々に形成する場合に比べて、2
つの薄膜インダクタ33,34を複合して形成すること
で、面実装面積を半分にすることができ、面実装面積の
狭小化を図ることができる。
【0109】さらに、一つの磁性基板20を共有して、
前記磁性基板20の両側に薄膜インダクタ33,34を
形成することで、前記磁性基板20を各薄膜インダクタ
33,34の下部の磁性膜として機能させることがで
き、このため各薄膜インダクタ33,34の構成に必要
な下部の磁性膜の形成を行う必要性が無くなることで、
積層膜の総数を減らすことができ、製造工程の簡略化・
製造コストの低減を図ることが可能である。
前記磁性基板20の両側に薄膜インダクタ33,34を
形成することで、前記磁性基板20を各薄膜インダクタ
33,34の下部の磁性膜として機能させることがで
き、このため各薄膜インダクタ33,34の構成に必要
な下部の磁性膜の形成を行う必要性が無くなることで、
積層膜の総数を減らすことができ、製造工程の簡略化・
製造コストの低減を図ることが可能である。
【0110】また双方の磁気素子が共に薄膜形成されて
いることで、2つのインダクタ33,34を有する複合
型磁気素子自体の大きさを非常に小さくすることがで
き、今後の回路基板の狭小化に対応可能な磁気素子の製
造を行うことが可能である。
いることで、2つのインダクタ33,34を有する複合
型磁気素子自体の大きさを非常に小さくすることがで
き、今後の回路基板の狭小化に対応可能な磁気素子の製
造を行うことが可能である。
【0111】なお図7に示す複合型磁気素子の製造方法
であるが、まず磁性基板20上に一方の薄膜インダクタ
33を形成した後、前記磁性基板20をひっくり返し、
前記磁性基板20のもう一方の表面に、他方の薄膜イン
ダクタ34を薄膜形成することで、図7に示す複合型磁
気素子を製造することができる。
であるが、まず磁性基板20上に一方の薄膜インダクタ
33を形成した後、前記磁性基板20をひっくり返し、
前記磁性基板20のもう一方の表面に、他方の薄膜イン
ダクタ34を薄膜形成することで、図7に示す複合型磁
気素子を製造することができる。
【0112】図8は、他の実施形態の複合型磁気素子の
構造を示す部分断面図である。この実施例では、一つの
磁性基板20の一方側に形成されたインダクタ35が設
けられており、前記磁性基板20の他方側に形成された
トランス36が設けられている。
構造を示す部分断面図である。この実施例では、一つの
磁性基板20の一方側に形成されたインダクタ35が設
けられており、前記磁性基板20の他方側に形成された
トランス36が設けられている。
【0113】図8に示す薄膜インダクタ35の膜構成
は、図2及び図7に示す薄膜インダクタ23,33,3
4と全く同じである。
は、図2及び図7に示す薄膜インダクタ23,33,3
4と全く同じである。
【0114】すなわち磁性基板20下には、絶縁膜2
9、平面型コイル26、絶縁膜30、磁性膜27、絶縁
膜31及び取り出し電極32が、順に積層され、前記磁
性基板20から取り出し電極32における各積層膜によ
り、薄膜インダクタ35が構成されている。
9、平面型コイル26、絶縁膜30、磁性膜27、絶縁
膜31及び取り出し電極32が、順に積層され、前記磁
性基板20から取り出し電極32における各積層膜によ
り、薄膜インダクタ35が構成されている。
【0115】図8に示すように、前記磁性基板20の上
には、2層の平面型コイル38,40が積層され、前記
磁性基板20から磁性膜42までの各積層膜により、薄
膜トランス36が構成される。
には、2層の平面型コイル38,40が積層され、前記
磁性基板20から磁性膜42までの各積層膜により、薄
膜トランス36が構成される。
【0116】図8に示すように、磁性基板20の上に
は、絶縁膜37を介して一次側平面型コイル38がスパ
イラル状に平面的に形成されている。前記一次側平面型
コイル38は、絶縁膜39によって覆われ、さらに前記
絶縁膜39上には、二次側平面型コイル40が、スパイ
ラル状に平面的に形成されている。
は、絶縁膜37を介して一次側平面型コイル38がスパ
イラル状に平面的に形成されている。前記一次側平面型
コイル38は、絶縁膜39によって覆われ、さらに前記
絶縁膜39上には、二次側平面型コイル40が、スパイ
ラル状に平面的に形成されている。
【0117】前記二次側平面型コイル40は絶縁膜41
によって覆われ、さらに前記絶縁膜41上には、磁性膜
42が形成されている。
によって覆われ、さらに前記絶縁膜41上には、磁性膜
42が形成されている。
【0118】なお、絶縁膜37は、薄膜インダクタ35
側における絶縁膜29と同様に、SiO2やAl2O3等
の無機絶縁材料で形成されていてもよいし、ポリイミド
やレジスト等の有機絶縁材料により形成されていてもよ
い。
側における絶縁膜29と同様に、SiO2やAl2O3等
の無機絶縁材料で形成されていてもよいし、ポリイミド
やレジスト等の有機絶縁材料により形成されていてもよ
い。
【0119】また平面型コイル38,40は、レジスト
を用いて前記レジストに露光現像により平面型コイル3
8,40と同じパターンを形成し、前記パターン内に銅
等の電気導電性に優れた電気導電性材料をメッキ成長さ
せて形成することができる。
を用いて前記レジストに露光現像により平面型コイル3
8,40と同じパターンを形成し、前記パターン内に銅
等の電気導電性に優れた電気導電性材料をメッキ成長さ
せて形成することができる。
【0120】また絶縁膜39,41は、ポリイミドやレ
ジスト等の有機絶縁材料で形成されることが無機絶縁材
料で形成されるよりも、ピンホール等の発生が少なく、
前記平面型コイル38,40の各導体部のピッチ間を適
切に埋めることができて好ましい。
ジスト等の有機絶縁材料で形成されることが無機絶縁材
料で形成されるよりも、ピンホール等の発生が少なく、
前記平面型コイル38,40の各導体部のピッチ間を適
切に埋めることができて好ましい。
【0121】また磁性膜42は、実効透磁率の高い高周
波特性に優れた軟磁性膜で形成されることが好ましく、
例えば、特開平6−316748号公報に記載されてい
るFe−M−O系軟磁性材料(但し、Mは、Zr,H
f,V,Nb,Ta,Mo,W,Al,Si,Cr,
P,C,B,Ga,Geと希土類元素から選ばれる1種
あるいは2種以上の元素)あるいは特開平10−255
30号公報に記載されているCo−Fe−E−O系軟磁
性材料(但し、元素Eは、Ti,Zr,Hf,Nb,T
a,Mo,W,Al,Si,Cr,P,C,B,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素)や、Co−Ta−Hf、Co−Ta−Hf−Pd、
Co−Zr−Nb、Co−Zr−Ta、あるいはCo−
Hf−Nb等により形成される。
波特性に優れた軟磁性膜で形成されることが好ましく、
例えば、特開平6−316748号公報に記載されてい
るFe−M−O系軟磁性材料(但し、Mは、Zr,H
f,V,Nb,Ta,Mo,W,Al,Si,Cr,
P,C,B,Ga,Geと希土類元素から選ばれる1種
あるいは2種以上の元素)あるいは特開平10−255
30号公報に記載されているCo−Fe−E−O系軟磁
性材料(但し、元素Eは、Ti,Zr,Hf,Nb,T
a,Mo,W,Al,Si,Cr,P,C,B,Ga,
Geと希土類元素から選ばれる1種または2種以上の元
素)や、Co−Ta−Hf、Co−Ta−Hf−Pd、
Co−Zr−Nb、Co−Zr−Ta、あるいはCo−
Hf−Nb等により形成される。
【0122】なお図8では、薄膜トランス36に、取り
出し電極が図示されていないが、一次側平面型コイル3
8及び二次側平面型コイル40共に、磁性膜42に形成
された穴部(図示しない)等から前記一次側平面型コイ
ル38及び二次側平面型コイル40の巻き中心部と接合
する取り出し電極が、薄膜トランス36の外部に延びて
形成されている。
出し電極が図示されていないが、一次側平面型コイル3
8及び二次側平面型コイル40共に、磁性膜42に形成
された穴部(図示しない)等から前記一次側平面型コイ
ル38及び二次側平面型コイル40の巻き中心部と接合
する取り出し電極が、薄膜トランス36の外部に延びて
形成されている。
【0123】この実施例では、一つの磁性基板20を共
有して、2つの磁気素子が共に薄膜形成されており、し
かも一方の磁気素子と他方の磁気素子とは機能を異にし
ている。
有して、2つの磁気素子が共に薄膜形成されており、し
かも一方の磁気素子と他方の磁気素子とは機能を異にし
ている。
【0124】図8に示す薄膜トランス36は、平面型コ
イル38,40を2層形成しなければいけないことか
ら、前記一次側平面型コイル38を形成し、前記一次側
平面型コイル38を覆う絶縁膜39を形成した後、一旦
前記絶縁膜39表面を平坦化する必要性がある。
イル38,40を2層形成しなければいけないことか
ら、前記一次側平面型コイル38を形成し、前記一次側
平面型コイル38を覆う絶縁膜39を形成した後、一旦
前記絶縁膜39表面を平坦化する必要性がある。
【0125】それは前記絶縁膜39の表面に凹凸がある
場合には、前記絶縁膜39上に形成される二次側平面型
コイル40をパターン形成しづらくなるからであり、従
って前記絶縁膜39の表面を平坦化した後、前記絶縁膜
39上に二次側平面型コイル40をパターン形成する。
場合には、前記絶縁膜39上に形成される二次側平面型
コイル40をパターン形成しづらくなるからであり、従
って前記絶縁膜39の表面を平坦化した後、前記絶縁膜
39上に二次側平面型コイル40をパターン形成する。
【0126】従って薄膜トランス36では、平面型コイ
ル38,40を図8に示すように、図示上下に積層した
場合には、上記した絶縁層等の表面の凹凸の問題が顕著
になり、実際の製造において、薄膜インダクタ35より
も所定形状で薄膜トランス36を形成することは難しい
と思われる。
ル38,40を図8に示すように、図示上下に積層した
場合には、上記した絶縁層等の表面の凹凸の問題が顕著
になり、実際の製造において、薄膜インダクタ35より
も所定形状で薄膜トランス36を形成することは難しい
と思われる。
【0127】従って例えば薄膜トランス36を構成する
2つの平面型コイル38,40を、絶縁膜37上に平面
的(図示X方向)に並べて形成することにより、上記し
た問題を解決することができる。
2つの平面型コイル38,40を、絶縁膜37上に平面
的(図示X方向)に並べて形成することにより、上記し
た問題を解決することができる。
【0128】この場合、磁性基板20の図示X方向にお
ける長さ寸法をさらに長く延ばして形成する必要がある
ため、面実装面積は図8に示す薄膜トランス36の平面
型コイル38,40を図示上下に積層した複合型磁気素
子に比べて大きくなるが、薄膜トランス36と薄膜イン
ダクタ35とを別々に形成して、それぞれを回路基板上
に設置する場合に比べれば、面実装面積を効果的に小さ
くすることができるから、今後の回路基板の狭小化に十
分対応可能な複合型磁気素子を製造することができるも
のと考えられる。
ける長さ寸法をさらに長く延ばして形成する必要がある
ため、面実装面積は図8に示す薄膜トランス36の平面
型コイル38,40を図示上下に積層した複合型磁気素
子に比べて大きくなるが、薄膜トランス36と薄膜イン
ダクタ35とを別々に形成して、それぞれを回路基板上
に設置する場合に比べれば、面実装面積を効果的に小さ
くすることができるから、今後の回路基板の狭小化に十
分対応可能な複合型磁気素子を製造することができるも
のと考えられる。
【0129】この実施例においても、一つの磁性基板2
0を共有して、前記磁性基板20の両側に第1の磁気素
子と第2の磁気素子が設けられており、前記磁性基板2
0は、薄膜インダクタ35及び薄膜トランス36の下部
の磁性膜として機能している。
0を共有して、前記磁性基板20の両側に第1の磁気素
子と第2の磁気素子が設けられており、前記磁性基板2
0は、薄膜インダクタ35及び薄膜トランス36の下部
の磁性膜として機能している。
【0130】従って図8に示す実施例では、前記薄膜イ
ンダクタ35の下部の磁性膜、および薄膜トランス36
の下部の磁性膜を形成する必要性が無くなり、積層膜の
総数を減らすことができて、製造工程を簡略化すること
が可能である。
ンダクタ35の下部の磁性膜、および薄膜トランス36
の下部の磁性膜を形成する必要性が無くなり、積層膜の
総数を減らすことができて、製造工程を簡略化すること
が可能である。
【0131】また双方の磁気素子を薄膜で形成すること
で、複合型磁気素子自体の大きさを非常に小さくするこ
とができる。特に図8においては、複合型磁気素子にト
ランス36とインダクタ35が含まれており、図2に示
す複合型磁気素子と同様の機能を果すと同時に、図2に
示す複合型磁気素子よりも十分に小型化された複合型磁
気素子を提供することが可能になっている。
で、複合型磁気素子自体の大きさを非常に小さくするこ
とができる。特に図8においては、複合型磁気素子にト
ランス36とインダクタ35が含まれており、図2に示
す複合型磁気素子と同様の機能を果すと同時に、図2に
示す複合型磁気素子よりも十分に小型化された複合型磁
気素子を提供することが可能になっている。
【0132】なお製造方法としては、図7に示す複合型
磁気素子と同様に、まず磁性基板20上に例えば薄膜ト
ランス36を形成した後、前記磁性基板20をひっくり
返して、前記磁性基板の他方の表面に薄膜インダクタ3
5を形成することにより、図8に示す複合型磁気素子を
製造することができる。
磁気素子と同様に、まず磁性基板20上に例えば薄膜ト
ランス36を形成した後、前記磁性基板20をひっくり
返して、前記磁性基板の他方の表面に薄膜インダクタ3
5を形成することにより、図8に示す複合型磁気素子を
製造することができる。
【0133】また図8に示す薄膜トランス36の積層構
造を用いて、磁性基板20の両側に、一つずつ薄膜トラ
ンス36を形成した複合型磁気素子を製造することも可
能である。
造を用いて、磁性基板20の両側に、一つずつ薄膜トラ
ンス36を形成した複合型磁気素子を製造することも可
能である。
【0134】また本発明における複合型磁気素子は上記
した方法以外の方法によっても製造でき、その別の方法
で製造された複合型磁気素子の構造が、図9及び図10
に示されている。
した方法以外の方法によっても製造でき、その別の方法
で製造された複合型磁気素子の構造が、図9及び図10
に示されている。
【0135】すなわち図9に示す複合型磁気素子は、磁
性基板50上に薄膜トランス36を形成した磁気素子
と、磁性基板51上に薄膜インダクタ35を形成した磁
気素子を製造し、各磁性基板50,51の裏面同士を接
着等により接合することで、形成されている。
性基板50上に薄膜トランス36を形成した磁気素子
と、磁性基板51上に薄膜インダクタ35を形成した磁
気素子を製造し、各磁性基板50,51の裏面同士を接
着等により接合することで、形成されている。
【0136】また図10に示す複合型磁気素子は、まず
ガラス等の基板52上に、薄膜インダクタ35を形成
し、さらに磁性基板20上に薄膜トランス36を積層形
成することによって形成されている。
ガラス等の基板52上に、薄膜インダクタ35を形成
し、さらに磁性基板20上に薄膜トランス36を積層形
成することによって形成されている。
【0137】図2や図10に示すトランスとインダクタ
が一体に形成された複合型磁気素子は、図11および図
12に示すDC−DCコンバータの回路に使用すること
ができる。
が一体に形成された複合型磁気素子は、図11および図
12に示すDC−DCコンバータの回路に使用すること
ができる。
【0138】DC−DCコンバータでは、出力電圧(直
流)をトランジスタでスイッチングさせて交流に変換
し、さらにトランスTを介して前記交流を昇圧または降
圧して2次側に伝達する。2次側では昇圧または降圧後
の電圧を、ダイオードにより整流し、インダクタLおよ
びコンデンサCからなる平滑回路に供給する。そして前
記平滑回路では、ダイオードの出力を平滑して直流電圧
を生成するようになっている。
流)をトランジスタでスイッチングさせて交流に変換
し、さらにトランスTを介して前記交流を昇圧または降
圧して2次側に伝達する。2次側では昇圧または降圧後
の電圧を、ダイオードにより整流し、インダクタLおよ
びコンデンサCからなる平滑回路に供給する。そして前
記平滑回路では、ダイオードの出力を平滑して直流電圧
を生成するようになっている。
【0139】なお本発明における複合型磁気素子は、D
C−DCコンバータ以外の電源回路、あるいはその他の
回路にも使用可能である。
C−DCコンバータ以外の電源回路、あるいはその他の
回路にも使用可能である。
【0140】すなわち、図2や図10に示すようなイン
ダクタとトランスが一体となった複合型磁気素子は、回
路内にインダクタとトランスが組として必要な場合に使
用することができるし、また図7に示すような2つのイ
ンダクタが一体となった複合型磁気素子は、回路内にイ
ンダクタを偶数個必要な場合に使用することができる。
同様に、2つのトランスが一体となった複合型磁気素子
は、回路内にトランスを偶数個必要な場合に使用するこ
とが可能である。
ダクタとトランスが一体となった複合型磁気素子は、回
路内にインダクタとトランスが組として必要な場合に使
用することができるし、また図7に示すような2つのイ
ンダクタが一体となった複合型磁気素子は、回路内にイ
ンダクタを偶数個必要な場合に使用することができる。
同様に、2つのトランスが一体となった複合型磁気素子
は、回路内にトランスを偶数個必要な場合に使用するこ
とが可能である。
【0141】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、磁性基板
の両側に、前記磁性基板を共有した第1の磁気素子と第
2の磁気素子を設け、前記2つの磁気素子のうち一方の
磁気素子を薄膜形成した複合型磁気素子を回路基板上に
配置することで、面実装面積の狭小化を図ることがで
き、よって回路基板の狭小化、ひいては前記回路基板を
有する装置の小型化を図ることが可能である。
の両側に、前記磁性基板を共有した第1の磁気素子と第
2の磁気素子を設け、前記2つの磁気素子のうち一方の
磁気素子を薄膜形成した複合型磁気素子を回路基板上に
配置することで、面実装面積の狭小化を図ることがで
き、よって回路基板の狭小化、ひいては前記回路基板を
有する装置の小型化を図ることが可能である。
【0142】また本発明では、第1の磁気素子と第2の
磁気素子とが、一つの磁性基板を共有し、前記磁性基板
を各磁気素子の構成部材として使用することで、本来磁
気素子の構成に必要な磁性体(磁性膜)の形成を一部省
略することができ、製造工程の簡略化・生産コストの低
減を図ることが可能である。
磁気素子とが、一つの磁性基板を共有し、前記磁性基板
を各磁気素子の構成部材として使用することで、本来磁
気素子の構成に必要な磁性体(磁性膜)の形成を一部省
略することができ、製造工程の簡略化・生産コストの低
減を図ることが可能である。
【0143】また本発明における複合型磁気素子の具体
的な構成は、例えばバルク材で形成された磁気素子上に
磁性基板を共有して薄膜の磁気素子が形成された構成で
あり、このように本発明では、少なくとも一方の磁気素
子が薄膜形成されていることで、複合型磁気素子の体積
は、バルク材で形成された磁気素子単体の体積に比べて
さほど大きくはならず、2素子分の面積が1素子分で足
り、実装面積を小さくすることができる。
的な構成は、例えばバルク材で形成された磁気素子上に
磁性基板を共有して薄膜の磁気素子が形成された構成で
あり、このように本発明では、少なくとも一方の磁気素
子が薄膜形成されていることで、複合型磁気素子の体積
は、バルク材で形成された磁気素子単体の体積に比べて
さほど大きくはならず、2素子分の面積が1素子分で足
り、実装面積を小さくすることができる。
【0144】また本発明では、2つの磁気素子のうち、
薄膜形成された磁気素子を構成する平面型コイルの形
状、及び他方のバルクコアの形状を適正な形状で形成す
ることにより、2つの磁気素子から発生する磁界を、磁
性基板内において少なくとも一部一致させることがで
き、各磁気素子の機能を良好に保つことができる。
薄膜形成された磁気素子を構成する平面型コイルの形
状、及び他方のバルクコアの形状を適正な形状で形成す
ることにより、2つの磁気素子から発生する磁界を、磁
性基板内において少なくとも一部一致させることがで
き、各磁気素子の機能を良好に保つことができる。
【図1】本発明における複合型磁気素子の構造を示す斜
視図、
視図、
【図2】図1に示す複合型磁気素子を2−2線から切断
した部分断面図、
した部分断面図、
【図3】図1に示す複合型磁気素子の断面を模式図的に
示した図、
示した図、
【図4】図1に示す複合型磁気素子の部分平面図、
【図5】本発明における他の実施形態の複合型磁気素子
の構造を示す斜視図、
の構造を示す斜視図、
【図6】本発明における他の実施形態の複合型磁気素子
の構造を示す斜視図、
の構造を示す斜視図、
【図7】本発明における他の実施形態の複合型磁気素子
の構造を示す部分断面図、
の構造を示す部分断面図、
【図8】本発明における他の実施形態の複合型磁気素子
の構造を示す部分断面図、
の構造を示す部分断面図、
【図9】本発明における他の実施形態の複合型磁気素子
の構造を示す部分断面図、
の構造を示す部分断面図、
【図10】本発明における他の実施形態の複合型磁気素
子の構造を示す部分断面図、
子の構造を示す部分断面図、
【図11】本発明の複合型磁気素子を使用可能なDC−
DCコンバータの回路図、
DCコンバータの回路図、
【図12】本発明の複合型磁気素子を使用可能なDC−
DCコンバータの回路図、
DCコンバータの回路図、
【図13】従来におけるDC−DCコンバータの回路基
板上の搭載部品を示す斜視図、
板上の搭載部品を示す斜視図、
【図14】インダクタを薄膜形成した際の構造を示す部
分断面図、
分断面図、
20、50、51 磁性基板 21 バルクコア 22 トランス 23、33、34、35 薄膜インダクタ 24 一次側コイル 25 二次側コイル 26 平面型コイル 27、42 磁性膜 36 薄膜トランス 38 一次側平面型コイル 40 二次側平面型コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 義人 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 畑内 隆史 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 Fターム(参考) 5E043 AA01 AA08 5E070 AA05 AA11 BA06 BA08 BA11 BB01 CB13 CB16 5H730 AA15 BB23 BB25 DD02 EE02 EE03 EE08 EE10 ZZ16 ZZ17
Claims (11)
- 【請求項1】 磁性基板の両側に、前記磁性基板を共有
した第1の磁気素子と第2の磁気素子とが設けられ、前
記各磁気素子には、前記磁性基板に磁界を誘導するコイ
ルが設けられ、且つ前記2つの磁気素子のうち、少なく
とも一方の磁気素子が平面型コイルを有することを特徴
とする複合型磁気素子。 - 【請求項2】 前記平面型コイルを有する前記磁気素子
は、前記磁性基板の面と平行な面に沿って形成された平
面型コイルと、前記平面型コイルを覆う磁性膜が設けら
れている請求項1記載の複合型磁気素子。 - 【請求項3】 他方の磁気素子は、前記磁性基板に磁気
的に接合されるバルクコアと、このバルクコアに巻かれ
たコイルとを有する請求項1または2に記載の複合型磁
気素子。 - 【請求項4】 前記一方の磁気素子のコイルによって前
記磁性基板に誘導される磁界と、他方の磁気素子のコイ
ルによって前記磁性基板に誘導される磁界とが、磁性基
板内の少なくとも一部において同じ方向である請求項1
記載の複合型磁気素子。 - 【請求項5】 前記一方の磁気素子は、前記磁性基板の
面と平行な面に沿って平面形コイルが形成され、 他方の磁気素子は、バルクコアと、このバルクコアに巻
かれたコイルとを有し、 前記一方の磁気素子の平面型コイルの導体は、前記他方
の磁気素子により誘導される前記磁性基板の面方向の磁
界と直交した部分を有する請求項4記載の複合型磁気素
子。 - 【請求項6】 前記一方の磁気素子の平面型コイルの導
体に流す電流は、前記一方の磁気素子の前記直交する部
分に誘導される磁界と、他方の磁気素子により誘導され
る磁界とが、磁性基板内において一致する方向に流され
る請求項5記載の複合型磁気素子。 - 【請求項7】 前記他方の磁気素子のバルクコアは、ポ
ットコアである請求項5または6に記載の複合型磁気素
子。 - 【請求項8】 前記他方の磁気素子のバルクコアは、前
記磁性基板に磁気的に接合される平行な脚部を有する請
求項5または6に記載の複合型磁気素子。 - 【請求項9】 前記一方の磁気素子は、前記磁性基板の
面と平行な面に沿って形成された平面型コイルと、前記
平面型コイルを覆う磁性膜が設けられ、 前記一方の磁気素子の磁性膜は、前記他方の磁気素子に
より誘導される前記磁性基板の面方向の磁界と平行方向
に磁化困難軸を有する請求項8記載の複合型磁気素子。 - 【請求項10】 前記磁性基板は、フェライトで形成さ
れる請求項1ないし9のいずれかに記載の複合型磁気素
子。 - 【請求項11】 前記複合型磁気素子は、DC−DCコ
ンバータの搭載部品として使用される請求項1ないし1
0のいずれかに記載の複合型磁気素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000007638A JP2001196229A (ja) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | 複合型磁気素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000007638A JP2001196229A (ja) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | 複合型磁気素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001196229A true JP2001196229A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18536011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000007638A Withdrawn JP2001196229A (ja) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | 複合型磁気素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001196229A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007295094A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トランスユニット及び電力線通信装置 |
JP2012256669A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Tdk Corp | コイル部品 |
JP2014204660A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | フィホン テクノロジー カンパニー,リミテッドPhihong Technology Co.,Ltd. | シングルエンド形制御、力率補正および低出力リプルを備えた集積コンバータ |
JP2015027133A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
JP2015043683A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
JP2015201961A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
JP2016025707A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2017055520A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Tdk株式会社 | 電源装置及び電源装置の製造方法 |
-
2000
- 2000-01-17 JP JP2000007638A patent/JP2001196229A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007295094A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トランスユニット及び電力線通信装置 |
JP2012256669A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Tdk Corp | コイル部品 |
JP2014204660A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | フィホン テクノロジー カンパニー,リミテッドPhihong Technology Co.,Ltd. | シングルエンド形制御、力率補正および低出力リプルを備えた集積コンバータ |
JP2015027133A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
JP2015043683A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
US9293994B2 (en) | 2013-07-24 | 2016-03-22 | Denso Corporation | Electric power source device equipped with transformer |
JP2015201961A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
JP2016025707A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2017055520A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Tdk株式会社 | 電源装置及び電源装置の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9960683B2 (en) | Electronic circuit device | |
JP3441082B2 (ja) | 平面型磁気素子 | |
US8717136B2 (en) | Inductor with laminated yoke | |
JP5339398B2 (ja) | 積層インダクタ | |
JP6533342B2 (ja) | 複合平滑インダクタおよび平滑化回路 | |
KR101065161B1 (ko) | 평면 고전압 변압기장치 | |
KR101251843B1 (ko) | 변압기 | |
JP2002095269A (ja) | スイッチトモード電源 | |
CN109036798A (zh) | 用于磁芯的通孔以及相关系统和方法 | |
JP2002270437A (ja) | 平面コイルおよび平面トランス | |
JP2001196229A (ja) | 複合型磁気素子 | |
CN109686549B (zh) | 一种具有多个绕组线圈通过微纳加工制作的集成变压器 | |
JP4009142B2 (ja) | 磁心型積層インダクタ | |
JP3829572B2 (ja) | トランス及びその製造方法 | |
JPH08107023A (ja) | インダクタンス素子 | |
JP3540733B2 (ja) | 平面型磁気素子及びそれを用いた半導体装置 | |
TWI747508B (zh) | 平板繞組變壓器 | |
JP2009038297A (ja) | 半導体装置 | |
JP2002299130A (ja) | 電源用複合素子 | |
KR101838227B1 (ko) | 공통 권선 평면 트랜스포머 | |
JP2004047731A (ja) | コイル部品およびその製造方法、並びに、電源装置 | |
JP3382215B2 (ja) | 平面型磁気素子及びその製造方法並びに平面型磁気素子を備えた半導体装置 | |
JPH06124843A (ja) | 高周波用薄膜トランス | |
JP2003197439A (ja) | 電磁装置 | |
US20180061569A1 (en) | Methods of manufacture of an inductive component and an inductive component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |