JP2003133136A - Magnetic part and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバータやスイ
ッチング電源等に好適で、導電性材料と磁性材料とで小
型に構成される高周波用平面インダクタンス部品に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency planar inductance component suitable for a converter, a switching power supply, etc., which is compact in size and made of a conductive material and a magnetic material.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器構成部品の小型化・軽量
化の要請は厳しく、高品質な電力が得られるスイッチン
グ電源等においても小型化は必須の課題であり、スイッ
チング周波数の高周波化により、トランス、インダク
タ、コンデンサ等の部品を小さくすることで小型化が進
められてきた。半導体部品やコンデンサ部品では、LS
Iや積層セラミックコンデンサに代表されるように、早
くから薄膜形成技術が用いられ、構成部品小型化の要請
に応てきた。―方、トランスやインダクタなどの磁性部
品はこれまでに最も小型化しにくく、また、高周波化に
よる損失増加を抑えることが難しいため、電源の小型化
を妨げる第一の原因であつた。このため現在、スイッチ
ング電源の大きさは特にトランスなどの磁性部品によっ
て決定されるといっても過言ではない。そこで近年、高
周波化に対応すべく薄膜形成技術を用いた平面トラン
ス、平面インダクタの研究が進められ、スイッチング周
波数をMHz帯域まで高めた小型電源の開発が活発化し
てきている。2. Description of the Related Art In recent years, demands for miniaturization and weight reduction of electronic equipment components are strict, and miniaturization is an essential issue even in switching power supplies and the like that can obtain high-quality electric power. Miniaturization has been promoted by making components such as transformers, inductors and capacitors smaller. For semiconductor parts and capacitor parts, LS
As typified by I and multilayer ceramic capacitors, thin film forming technology has been used from early on, and has responded to the demand for miniaturization of component parts. On the other hand, magnetic components such as transformers and inductors are the most difficult to miniaturize so far, and it is difficult to suppress the increase in loss due to higher frequencies, so this was the first cause that hinders the miniaturization of power supplies. Therefore, it is no exaggeration to say that the size of the switching power supply is currently determined by the magnetic parts such as the transformer. Therefore, in recent years, research on flat transformers and flat inductors using a thin film forming technique has been advanced in order to cope with higher frequencies, and development of small power supplies with a switching frequency increased to the MHz band has been activated.
【0003】図12に従来例1としての薄膜形成技術で
作製された平面インダクタの一部を切断した模式図を示
す。図中、1は基板、2は絶縁層、3は下部磁性層、4
は導体パタン、5は上部磁性層を示している。従来、こ
の種の薄膜磁性部品の作製は以下のように行われてい
た。すなわち表面が絶縁性である基板1上に、下部磁性
層をスパッタリング、蒸着、めっき等の薄膜形成手法で
成膜し、これをパターンニングして矩形の磁性膜パタン
を形成し、この上に絶縁層2をポリイミド、フォトレジ
スト、SiO2、Al2O3、SiN等で形成し、平坦
化したのち導体パタン4をスパッタリング、蒸着、めっ
き等の薄膜形成手法で成膜し、これをパターンニングし
てコイルパタンを形成し、この上に絶縁層2をポリイミ
ド、フォトレジスト、SiO2、Al2O3、SiN等
で形成し、平坦化したのち上部磁性層5を形成すること
により、インダクタが作製される。尚、図13は、上記
従来例1の平面インダクタの断面図である。FIG. 12 is a schematic view showing a planar inductor manufactured by a thin film forming technique as a conventional example 1 by cutting a part thereof. In the figure, 1 is a substrate, 2 is an insulating layer, 3 is a lower magnetic layer, 4
Indicates a conductor pattern, and 5 indicates an upper magnetic layer. Conventionally, a thin film magnetic component of this type has been manufactured as follows. That is, a lower magnetic layer is formed on a substrate 1 having an insulating surface by a thin film forming method such as sputtering, vapor deposition, and plating, and this is patterned to form a rectangular magnetic film pattern, and an insulating film is formed on top of this. The layer 2 is formed of polyimide, photoresist, SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, etc., and after flattening, the conductor pattern 4 is formed by a thin film forming method such as sputtering, vapor deposition, plating, etc., and patterned. To form an inductor layer by forming an insulating layer 2 on the insulating layer 2 with polyimide, photoresist, SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, etc., and then flattening the upper magnetic layer 5. It Incidentally, FIG. 13 is a sectional view of the planar inductor of Conventional Example 1 described above.
【0004】また、従来例2として図14にスクリーン
印刷法を用いた平面インダクタの断面模式図を示す。図
中、1’はSi基板、2’は下部フェライト層、3’は
導体パタン、4’はフェライト充填層を示している。従
来、この種の平面インダクタの作製は以下のように行わ
れていた。すなわち表面が平滑なSiウエハなどの基板
1’上に、フェライト粉末ペーストをスクリーン印刷法
にて塗布し、約1000℃で焼成して下部フェライト層
2‘を形成し、めっき下地膜を蒸着等で作製したのちレ
ジストを用いてバターンニングを行い、電気めっきによ
り導体パタン3’を形成する。レジストを除去後、バイ
ンダを含有したフェライト粉末ペーストをスクリーン印
刷法にて塗布してコイル間隙ならびにコイル上部を埋め
込み約200℃程度で硬化させることによりインダクタ
が作製される。As a second conventional example, FIG. 14 shows a schematic sectional view of a planar inductor using a screen printing method. In the figure, 1'denotes a Si substrate, 2'denotes a lower ferrite layer, 3'denotes a conductor pattern, and 4'denotes a ferrite filling layer. Conventionally, a planar inductor of this type has been manufactured as follows. That is, a ferrite powder paste is applied by a screen printing method on a substrate 1 ′ such as a Si wafer having a smooth surface and baked at about 1000 ° C. to form a lower ferrite layer 2 ′, and a plating base film is deposited by vapor deposition or the like. After the fabrication, the resist is used for patterning, and the conductor pattern 3'is formed by electroplating. After removing the resist, a ferrite powder paste containing a binder is applied by a screen printing method to fill the coil gap and the upper part of the coil and harden at about 200 ° C. to manufacture an inductor.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術1により平面インダクタや平面トランスを形成し
た場合、高周波で損失が急増しインダクタの特性が大幅
に劣化する問題がある。これは扁平状の形状に起因する
問題点であり、図15に示すように上下磁性膜の磁束が
磁気回路の抵抗により磁性膜から漏れて上下磁性膜間に
配置された導体パタンと錯交することによりコイルの高
周波抵抗が著しく増加し、インダクタの性能指数(Q=
ωL/R)が低下してしまう現象である。これに対し上
記従来例2による平面インダクタでは、コイルパタンの
周囲を磁性体で埋め込むことにより、図16に示すよう
に導体パタンから発生する磁束は周囲の磁性体中を還流
するため、導体との錯交磁束が低減され高周波における
コイル抵抗の増大が抑制される効果が得られものの、各
導体パタンから発生する磁界は周囲の磁性体のために隣
接する導体を亘ること無く孤立するため、電流の向きが
同方向の隣接する導体パタン間で生じる相互インダクタ
ンスは減少し単線の自己インダクタンス分しか得ること
ができない。However, when the plane inductor or the plane transformer is formed by the above-mentioned conventional technique 1, there is a problem that the loss is sharply increased at a high frequency and the characteristics of the inductor are significantly deteriorated. This is a problem caused by the flat shape, and as shown in FIG. 15, the magnetic flux of the upper and lower magnetic films leaks from the magnetic film due to the resistance of the magnetic circuit and intersects with the conductor pattern arranged between the upper and lower magnetic films. As a result, the high-frequency resistance of the coil is significantly increased, and the figure of merit (Q =
This is a phenomenon in which ωL / R) decreases. On the other hand, in the planar inductor according to Conventional Example 2 above, by embedding the periphery of the coil pattern with a magnetic material, the magnetic flux generated from the conductor pattern circulates in the surrounding magnetic material as shown in FIG. Although the effect of suppressing the increase in coil resistance at high frequencies by reducing the magnetic flux is obtained, the magnetic field generated from each conductor pattern is isolated without surrounding adjacent conductors due to the surrounding magnetic material, so the direction of the current flow. The mutual inductance generated between adjacent conductor patterns in the same direction decreases, and only a self-inductance of a single wire can be obtained.
【0006】このため、スパイラルコイルを形成しても
得られるインダクタンス値はターン数の2乗に比例せ
ず、つづら折れコイルと同様にコイルの引き回し長にほ
ぼ比例した小さな値しか得ることができず、小形で高い
インダクタンスを得ることはできない。このように従来
例1では高周波でのコイル損失が大きい、また、従来例
2では、単位面積あたり小さなインダクタンスしか得ら
れないなど、高周波で使用可能な損失が小さく小型で高
い性能指数を有する平面磁性部品は実現はされていなか
った。For this reason, the inductance value obtained by forming the spiral coil is not proportional to the square of the number of turns, and only a small value, which is almost proportional to the length of the coil, can be obtained as in the case of the zigzag coil. , Small size and high inductance cannot be obtained. As described above, the conventional example 1 has a large coil loss at high frequencies, and the conventional example 2 has only a small inductance per unit area. Therefore, the loss that can be used at high frequencies is small, and the planar magnetism has a high figure of merit. Parts were not realized.
【0007】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、高周波における導体抵
抗の増加を低減し、高周波で使用可能な損失が小さく小
型で高い性能指数を有する平面磁性部品を提供すること
である。The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to reduce an increase in conductor resistance at high frequencies, reduce loss that can be used at high frequencies, be small, and have a high figure of merit. It is to provide a planar magnetic component.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、請求項1に記載したように、平
面磁性部品において上部磁性体層と下部磁性体層の間に
複数隣接して配置される導体の間隙部分に上下磁性体か
らの磁束が亘るバイパス磁気回路を設けたことを特微と
する磁性部品を構成する。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, as described in claim 1, in a planar magnetic component, a plurality of adjacent magnetic layers are provided between the upper magnetic layer and the lower magnetic layer. A magnetic component is characterized in that a bypass magnetic circuit through which magnetic fluxes from the upper and lower magnetic bodies extend is provided in a gap portion of conductors arranged as a unit.
【0009】また、本発明においては請求項2に記載し
たように上下磁性体間の導体間に形成されるバイパス磁
気回路として、上部磁性体ならびに下部磁性体の比透磁
率より小さな比透磁率を有する磁性体を用いたことを特
徴とする磁性部品を構成する。In the present invention, as described in claim 2, the bypass magnetic circuit formed between the conductors between the upper and lower magnetic bodies has a relative magnetic permeability smaller than that of the upper magnetic body and the lower magnetic body. A magnetic component characterized by using the magnetic material having the above.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0011】(第1の実施形態)図1は本発明の第1の
実施例に関する外観斜視図であり、図2は本発明による
磁性部品を分解した際の構成要素である上部磁性体10
0、下部磁性体300、及び巻線部200の各々に関す
る斜視図である。なお、パイパス磁路を形成する磁性体
は省略している。(First Embodiment) FIG. 1 is an external perspective view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an upper magnetic body 10 which is a component when a magnetic component according to the present invention is disassembled.
FIG. 3 is a perspective view of each of 0, the lower magnetic body 300, and the winding portion 200. The magnetic body forming the bypass magnetic path is omitted.
【0012】最初に図1に示す外観斜視図について説明
する。図1は本発明磁性部品の一実施形態であるインダ
クタを示したものであり、最上層は上部磁性体100、
中間層は巻線200、最下層は下部磁柱体300であ
り、図では省略しているがバイパス磁路は中間層の巻線
部200近傍に形成され、下部磁性体300と上部磁性
体100とに挟まれる位置関係となる。また、上部磁性
体の中央部にある穴は巻線内周端の引き出し用コンタク
ト部400、コンタクト部から放射状に延びているスリ
ットは、巻線の外周端の引き出し用コンタクト部500
である。First, the external perspective view shown in FIG. 1 will be described. FIG. 1 shows an inductor which is an embodiment of a magnetic component of the present invention, in which the uppermost layer is an upper magnetic body 100,
The middle layer is the winding 200, and the bottom layer is the lower magnetic pole body 300. Although not shown in the drawing, the bypass magnetic path is formed near the winding portion 200 of the middle layer, and the lower magnetic body 300 and the upper magnetic body 100 are formed. It becomes the positional relationship between and. Further, the hole in the center of the upper magnetic body is a contact part 400 for drawing out at the inner peripheral end of the winding, and the slits radially extending from the contact part are contact parts 500 for extracting at the outer peripheral end of the winding.
Is.
【0013】続いて図2について説明する。100は上
部磁性体であり、本実施例ではCo基アモルファス合金
薄膜をスパッタリングを用いて作製したが、Fe基アモ
ルファス合金薄膜やパーマロイ薄膜、ナノ結晶軟磁性薄
膜、軟磁性フェライト薄膜を用いても良い。巻線内周端
の引き出し用コンタクト部400ならびに巻線外周端の
引き出し用コンタクト部500は、上部磁性体100の
パタン加工するときに同時に加工可能であり容易に作製
できる。また、巻線の外周端引き出し用コンタクト部5
00は、磁性膜の外周部の任意の場所に形成することも
可能であるが、本実施例の図2に示すように巻線内周端
の引き出し用コンタクト部400から各々の四辺の角に
向けて放射状に形成することにより、磁性体に形状異方
性を導入したり、渦電流損失を低減して磁性膜の高周波
特性に改善をもたらすことができる。また、スリットの
任意の場所で下部の巻線と接続できることから、インダ
クタンス値の調整等も容易に行えるメリットを付加でき
る。Next, FIG. 2 will be described. Reference numeral 100 denotes an upper magnetic body. In this embodiment, a Co-based amorphous alloy thin film was produced by sputtering, but an Fe-based amorphous alloy thin film, a permalloy thin film, a nanocrystalline soft magnetic thin film, or a soft magnetic ferrite thin film may be used. . The lead-out contact portion 400 at the inner peripheral end of the winding and the lead-out contact portion 500 at the outer peripheral end of the winding can be simultaneously processed when patterning the upper magnetic body 100, and can be easily manufactured. Further, the contact portion 5 for drawing out the outer peripheral end of the winding wire
00 can be formed at any place on the outer peripheral portion of the magnetic film, but as shown in FIG. 2 of the present embodiment, 00 is formed on each of the four side corners from the lead-out contact portion 400 at the inner peripheral end of the winding. The radial formation toward the surface can introduce shape anisotropy into the magnetic material and reduce eddy current loss to improve the high frequency characteristics of the magnetic film. Further, since it can be connected to the lower winding at any position of the slit, it is possible to add an advantage that the inductance value can be easily adjusted.
【0014】200は巻線部であり、本実施例では湿式
めっきを用いて作製したが、スパッタリング等の薄膜形
成技術で作製できることは言うまでもない。Reference numeral 200 denotes a winding portion, which is produced by wet plating in this embodiment, but it goes without saying that it can be produced by a thin film forming technique such as sputtering.
【0015】300は下部磁性体であり、本実施例では
上部磁性体と同じくCo基アモルファス合金薄膜をスパ
ッタリングを用いて作製したが、Fe基アモルファス合
金薄膜やパーマロイ薄膜 ナノ結晶軟磁性薄膜、軟磁性
フェライト薄膜を用いても良い。Reference numeral 300 denotes a lower magnetic material. In this embodiment, a Co-based amorphous alloy thin film was prepared by sputtering similarly to the upper magnetic material, but an Fe-based amorphous alloy thin film, a permalloy thin film, a nanocrystalline soft magnetic thin film, and a soft magnetic material. A ferrite thin film may be used.
【0016】また、図では省略しているが中間層の巻線
部200近傍に形成され、上部磁性体100と下部磁性
体30Oとに挟まれる位置関係となっているバイパス磁
路は本実施例では、Co基アモルファス粉体をバインダ
と混合して作製したが、Fe基アモルファス粉体やMn
−Znフェライト粉体やNi−Znフェライトなどの酸
化物磁性粉体やセンダスト粉体やパーマロイ粉体、カー
ボニル軟粉体、金属ガラス粉体、ナノ結晶軟磁性粉体な
どの金属系粉体を用いて作製できることは言うまでもな
い。Although not shown in the figure, the bypass magnetic path formed in the vicinity of the winding portion 200 of the intermediate layer and sandwiched between the upper magnetic body 100 and the lower magnetic body 30O has a bypass magnetic path. In the above, the Co-based amorphous powder was mixed with the binder, and the Fe-based amorphous powder and the Mn were mixed.
-Metal powders such as oxide magnetic powders such as -Zn ferrite powders and Ni-Zn ferrites, sendust powders, permalloy powders, carbonyl soft powders, metallic glass powders, and nanocrystalline soft magnetic powders are used. It goes without saying that it can be manufactured by
【0017】以下、本実施例1の作製方法について図3
を用いて以下詳細に説明する。The manufacturing method of the first embodiment will be described below with reference to FIG.
Will be described in detail below.
【0018】はじめにSiウエハなどの表面平面度の良
好な基板600の上に、SiO2膜700をスパッタリ
ングで形成した後、イオンビームスパッタリング装置を
用いてアモルファスCoZrTa磁性膜(SiO2)絶
縁膜を順次積層したのち、イオンビームエッチングによ
りパターンニングを行い下部磁性体300を形成する。
続いてSiNx絶縁膜800を形成し、めっき下地膜と
してCu、Nbを順次構層する。First, a SiO 2 film 700 is formed by sputtering on a substrate 600 having a good surface flatness such as a Si wafer, and then an amorphous CoZrTa magnetic film (SiO 2 ) insulating film is sequentially formed by using an ion beam sputtering apparatus. After stacking, patterning is performed by ion beam etching to form the lower magnetic body 300.
Subsequently, a SiNx insulating film 800 is formed, and Cu and Nb are sequentially formed as a plating base film.
【0019】レジストをスピンコートし、スパイラルの
巻線パタンを形成したマスクを用いてレジスト露光・現
像を行いレジストのコイルパタンを形成する。当該レジ
ストパタンをマスクとしてエッチングを行い、Cuのコ
イルパタン200を作製する。続いて厚膜レジストによ
るフレームを形成しCuの電解めっきによりCuコイル
を作製する。Cuコイルパタンの間にあるレジストフレ
ームをエッチングにより除去し,巻線部を完成させる。
この際、磁性ペースト(後述)の比抵抗値が低い時など
の場合に備えて、Cuコイルの表面に絶縁層を形成する
ために自然酸化処理あるいは酸化膜をスパツタ等により
形成することを必要に応じて行う。The resist is spin-coated, and the resist is exposed and developed using a mask on which a spiral winding pattern is formed to form a resist coil pattern. Etching is performed using the resist pattern as a mask to produce a Cu coil pattern 200. Then, a frame is formed by a thick film resist, and a Cu coil is produced by electrolytic plating of Cu. The resist frame between the Cu coil patterns is removed by etching to complete the winding portion.
At this time, it is necessary to form a natural oxidation treatment or an oxide film with a spatter to form an insulating layer on the surface of the Cu coil in preparation for the case where the specific resistance value of the magnetic paste (described later) is low. Do accordingly.
【0020】続いて、パイパス磁路を作製するために、
粒径3μm程度のCo基アモルファス粉体とバインダを
混ぜたペースト(以下、磁性ペースト)をスクリーン印
刷法により塗布しコイルバタン間に充填し(900)、
平坦化を行ったのち約200℃で熱硬化させる。こうし
て作製した下部磁性体300と巻線200ならびにバイ
パス磁路900から構成されるユニット上にポリイミド
をスピンコートにより塗布し硬化させた後(750)、
下部磁性体の形成方法と同様にして、上部磁性体をイオ
ンビームスパッタリングで膜付けしたのち、図1に示す
ように巻線内周端の引き出し用コンタクト部400、コ
ンタクト部400から放射状に延びている、巻線外周端
の引き出し用コンタクトスリット部500をイオンビー
ムエッチングによりパターンニングを行う。このコンタ
クトスリットは磁性膜の渦電流損失を低減するととも
に、磁性膜に誘導磁気異方性を誘導することによる高周
波特性の改善に寄与する。本実施例では、上部磁性体1
00のみにスリットを設けたが、下部磁性体300にス
リットを入れても同様な効果が得られ、さらなる低損失
化、高周波化特性の改良が図られることは言うまでもな
い。続いて配線引き出しのための処理として、巻線内周
端の引き出し用コンタクト部400ならびに巻線外周端
の引き出し用コンタクトスリット部500に任意のイオ
ンビームスパッタリング装置を用いて,イオンミリング
により導体上部の絶縁部を除去した後、はんだバンプを
形成して接続用バットを作製した。Then, in order to produce a bypass magnetic path,
A paste (hereinafter referred to as a magnetic paste) in which a Co-based amorphous powder having a particle diameter of about 3 μm and a binder are mixed is applied by a screen printing method, and is filled between coil patterns (900).
After flattening, it is heat-cured at about 200 ° C. After the polyimide is applied by spin coating on the unit made up of the lower magnetic body 300, the winding wire 200, and the bypass magnetic path 900 thus produced and cured (750),
Similar to the method of forming the lower magnetic body, the upper magnetic body is film-formed by ion beam sputtering, and then, as shown in FIG. The extraction contact slit portion 500 at the outer peripheral end of the winding is patterned by ion beam etching. This contact slit reduces the eddy current loss of the magnetic film and contributes to the improvement of high frequency characteristics by inducing induced magnetic anisotropy in the magnetic film. In this embodiment, the upper magnetic body 1
Although the slits are provided only on No. 00, it is needless to say that the same effect can be obtained by providing the slits on the lower magnetic body 300, and further lower loss and higher frequency characteristics can be improved. Subsequently, as a process for drawing out the wiring, an arbitrary ion beam sputtering device is used for the drawing contact part 400 at the inner peripheral end of the winding and the drawing contact slit part 500 at the outer peripheral end of the winding, and the upper part of the conductor is ion-milled. After removing the insulating portion, solder bumps were formed to produce a connecting bat.
【0021】プロセス終了後、切り出してインダクタン
スチップは完成する。なお、本実施例では導体上の絶縁
部の除去方法としてイオンビームスパッタリング装置を
用いたが、レーザートリミング装置や機械加工により絶
縁部を除去する方法を用いても良いことは自明である。After the process is completed, the inductance chip is completed by cutting out. Although the ion beam sputtering apparatus is used as the method for removing the insulating portion on the conductor in this embodiment, it is obvious that a method for removing the insulating portion by a laser trimming device or machining may be used.
【0022】こうして作製した本実施例の磁性部品と従
来技術を用いて作製した磁性部品についてインダクタン
ス値と性能指数Q=(ωL/R)の周波数依存性を測定
した結果を図4に示す。FIG. 4 shows the results of measuring the frequency dependence of the inductance value and the figure of merit Q = (ωL / R) for the magnetic component of this example thus produced and the magnetic component produced by using the conventional technique.
【0023】図4中、Aは本実施例1において、上下磁
性膜のべた膜時の比透磁率を4,000とし、バイパス
磁路を形成する磁性ペーストの比透磁率を150とした
場合の特性であり、Bは磁性ペーストの比透磁率を6
0、Cは磁性ペーストの比透磁率を10とした場合であ
り、比較として従来例1ならびに従来例2の技術で作製
した試料の測定結果を示している。In FIG. 4, A is the case where the relative magnetic permeability of the upper and lower magnetic films in the case of the solid film is 4,000 and the relative magnetic permeability of the magnetic paste forming the bypass magnetic path is 150 in the first embodiment. B is the relative permeability of the magnetic paste.
0 and C are the cases where the relative magnetic permeability of the magnetic paste is 10, and for comparison, the measurement results of the samples manufactured by the techniques of Conventional Example 1 and Conventional Example 2 are shown.
【0024】図4より、従来例1の試料では、高いイン
ダクタンスを示す一方で、コイルと錯交する漏れ磁束の
ために比較的低い周波数から等価直列抵抗値が大きくな
り損失が急増するために得られる性能指数Qは低くその
ピークとなる周波数も0.5MHz程度となる。また、
従来例2の試料では漏れ磁束によるコイル抵抗の増大が
少ないため、等価直列抵抗の値は低く低損失ではある
が、インダクタンス値が低い。このため得られるQ値は
10MHz程度でピーク値を持つ。一方、本実施例の試
料AからCについて見ると、磁性バインダの比透磁率の
大小により得られるインダクタンス値も変化するが、バ
イパス磁路を設けたことにより、従来例1に比べて等価
直列抵抗の低周波数領域での増加が抑えられるため、性
能指数Qは高周波領域まで増大し、5MHz〜10MH
zでピークを持ち、その値も従来例より大きく、Bの試
料においては3倍近い値が得られている。また、Qが最
大となる周波数は磁性バインダの比透磁率を変化させる
ことにより、広い周波数範囲内で調整可能であることが
判る。Qの値が30以上の高い値を持つ領域を比較する
と、従来例2では、8MHz〜14MHzの領域に限ら
れているが、本実施倒では2MHz〜14MHzと高帯
域化されており、高周波スイッチング電源で使用される
周波数である数MHz程度の周波数で利用できる大きな
メリットを有する。From FIG. 4, it can be seen that the sample of Conventional Example 1 exhibits a high inductance, but the leakage flux intermingling with the coil causes the equivalent series resistance value to increase from a relatively low frequency and the loss to rapidly increase. The figure of merit Q obtained is low, and the peak frequency is about 0.5 MHz. Also,
In the sample of Conventional Example 2, since the increase in coil resistance due to the leakage magnetic flux is small, the value of the equivalent series resistance is low and the loss is low, but the inductance value is low. Therefore, the obtained Q value has a peak value at about 10 MHz. On the other hand, regarding Samples A to C of this example, the obtained inductance value changes depending on the magnitude of the relative magnetic permeability of the magnetic binder, but the equivalent series resistance is different from that of Conventional Example 1 by providing the bypass magnetic path. Since the increase in the low frequency range is suppressed, the figure of merit Q increases up to the high frequency range,
It has a peak at z, and its value is also larger than that of the conventional example, and the value of B sample is nearly three times as large. Further, it can be seen that the frequency at which Q becomes maximum can be adjusted within a wide frequency range by changing the relative permeability of the magnetic binder. Comparing a region having a high Q value of 30 or more, in Conventional Example 2, it is limited to the region of 8 MHz to 14 MHz, but in the present implementation, the bandwidth is increased to 2 MHz to 14 MHz, and high frequency switching is performed. It has a great merit that it can be used at a frequency of several MHz which is a frequency used in a power supply.
【0025】AからCの試料において磁性バインダの比
透磁率の変化により得られるインダタタンス値がピーク
を持ち、比透磁率が高いAの試料のインダクタンス値
は、バインダの比透磁率の低いB試料のインダクタンス
値より低い値を示している。この理由として、上下磁性
体とバイパス磁路で構成される磁気回路の磁気抵抗と特
性長との関係から、バインダの比透磁率の高いAの試料
ではコイルにより発生する磁束が,最近傍の上下磁性膜
とバイパス磁路のみを主として通るため、隣接するコイ
ル間の相互インダクダンスが得られにくく自己インダク
タンスのみとなる。In the samples A to C, the inductance value obtained by changing the relative magnetic permeability of the magnetic binder has a peak, and the inductance value of the sample A having a high relative magnetic permeability is the same as that of the sample B having a low relative magnetic permeability of the binder. The value is lower than the inductance value. The reason for this is that, from the relationship between the magnetic resistance and the characteristic length of the magnetic circuit composed of the upper and lower magnetic bodies and the bypass magnetic path, the magnetic flux generated by the coil in the sample A having a high relative magnetic permeability of the binder is Since only the magnetic film and the bypass magnetic path are mainly passed, mutual inductance between adjacent coils is difficult to obtain, and only self-inductance occurs.
【0026】これに対しバインダの比透磁率の比較的低
いBの試料では、パイパス磁路の磁気抵抗が高いため、
コイルにより発生する磁束が、最近傍の上下磁性膜とバ
イパス磁路のみでなく隣接するコイル周辺まで渡ること
から、自己インダクタンスに加えて相互インダクタンス
によるインダクタンス値の増加が現れている。またその
際、従来構造において漏れ磁束としてコイル導体と錯交
していた磁束がバイパス磁路を通ることにより、コイル
導体の抵抗上昇が低減され、性能指数Qが上昇したもの
と理解できる。一方、比透磁率の最も低い試料Cにおい
ては、パイパス磁路の磁気抵抗が高いため,従来例1と
同様に上下磁性膜間の漏れ磁束がパイパス磁路に集中で
きずコイルと錯交してしまうため、比較的低い周波数領
域から等価直列抵抗の増大があらわれるため、Q値は数
MHzでピークとなり、その値もAやBと比較的して小
さい。On the other hand, in the sample B having a relatively low relative magnetic permeability of the binder, since the magnetic resistance of the bypass magnetic path is high,
Since the magnetic flux generated by the coil extends not only to the nearest upper and lower magnetic films and the bypass magnetic path but also to the periphery of the adjacent coil, the inductance value increases due to the mutual inductance in addition to the self-inductance. Further, at this time, it can be understood that the magnetic flux that has intersected with the coil conductor as a leakage magnetic flux in the conventional structure passes through the bypass magnetic path, whereby the resistance increase of the coil conductor is reduced and the performance index Q is increased. On the other hand, in the sample C having the lowest relative permeability, since the magnetic resistance of the bypass magnetic path is high, the leakage magnetic flux between the upper and lower magnetic films cannot be concentrated in the bypass magnetic path and intersects with the coil as in the case of Conventional Example 1. Therefore, the equivalent series resistance increases from a relatively low frequency region, so that the Q value peaks at several MHz, and the value thereof is relatively small as A and B.
【0027】(第2の実施形態)図5は本発明の第2の
実施例に関する外観斜視図であり、図6は本発明による
磁性部品を分解した際の構成要素である上部磁性体11
0、下部磁性体310、及び巻線部210の各々を示し
た斜視図である。なお、バイパス磁路を形成する磁性体
は省略している。(Second Embodiment) FIG. 5 is an external perspective view of a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an upper magnetic body 11 which is a component when a magnetic component according to the present invention is disassembled.
3 is a perspective view showing each of 0, the lower magnetic body 310, and the winding part 210. FIG. The magnetic body forming the bypass magnetic path is omitted.
【0028】最初に図5に示す外観斜視図について説明
する。図5は本発明磁性部品の一実施形態であるインダ
クタを示したものであり、最上層は上部磁性体110、
中間層は巻線部210、最下層は下部磁性体310であ
り、図では省略しているがパイパス磁路は中間層の巻線
部210近傍に形成され、下部磁性体310と上部磁性
体110とに挟まれる位置関係となる。また、巻線部2
10に設けられたコンタクト部410、51Oはインダ
クタの配線接続用バッドである。First, the external perspective view shown in FIG. 5 will be described. FIG. 5 shows an inductor which is an embodiment of the magnetic component of the present invention, in which the uppermost layer is the upper magnetic body 110,
The middle layer is the winding part 210 and the bottom layer is the lower magnetic body 310. Although not shown in the figure, the bypass magnetic path is formed near the winding part 210 of the middle layer, and the lower magnetic body 310 and the upper magnetic body 110 are formed. It becomes the positional relationship between and. Also, the winding part 2
The contact portions 410 and 51O provided in 10 are pads for wiring connection of the inductor.
【0029】続いて図6について説明する。110は上
部磁性体、310は下部磁性体であり、本実施例ではC
o基アモルファス合金薄帯をケミカルエッチングにより
パターンニングし複数枚積層して作製したが、Fe基ア
モルファス合金薄帯やパーマロイ薄帯、ナノ結晶軟磁性
薄帯を用いても良い。また、磁性膜の特性を改善するた
めのスリット111等を上記パターンニングの際に同時
に加工することも可能である。Next, FIG. 6 will be described. 110 is an upper magnetic body and 310 is a lower magnetic body. In this embodiment, C
Although a plurality of o-based amorphous alloy ribbons were patterned by chemical etching and laminated, a Fe-based amorphous alloy ribbon, a permalloy ribbon, or a nanocrystalline soft magnetic ribbon may be used. It is also possible to simultaneously process the slits 111 and the like for improving the characteristics of the magnetic film during the patterning.
【0030】210は巻線部であり、耐熱性の優れたポ
リイミドのシートの両面に銅箔を張り合わせたフレキシ
ブル両面基板を用いて作製した両面シートコイルであ
り、両面のスパイラルコイルは内周部に設けたスルーホ
ールで接続されており、片側Nターン、両面で2*Nタ
ーンとなる折り返し巻きの接続形態である。Reference numeral 210 denotes a winding portion, which is a double-sided sheet coil produced by using a flexible double-sided substrate in which copper foil is laminated on both sides of a polyimide sheet having excellent heat resistance, and the spiral coil on both sides is formed on the inner peripheral portion. It is connected by a through hole provided, and is a turn-back connection configuration in which one side has N turns and both sides have 2 * N turns.
【0031】以下、本実施例2による作製方法について
詳細に説明する。The manufacturing method according to the second embodiment will be described in detail below.
【0032】上下磁性体としてCo基アモルファス合金
薄帯をケミカルエッチングによりパターンニングし、そ
れを複数枚積層し、上部磁性体110ならびに下部磁性
体310をm×n個作製する。巻線部として耐熱性ポリ
イミドシートの両面に銅箔を張り合わせた既存のフレキ
シブルシートコイル基板を用いて、スパイラル状のコイ
ルパタンを両面に形成した巻線部210がm×n個並ん
だ巻線シートを作製した。磁性ペーストとして、粒径3
μm程度のNiZnフェライト粉体とバインダを混ぜた
ペーストを作製した。As a top and bottom magnetic body, a Co-based amorphous alloy ribbon is patterned by chemical etching, and a plurality of such layers are laminated to produce m × n upper magnetic bodies 110 and lower magnetic bodies 310. Using a conventional flexible sheet coil substrate in which a copper foil is laminated on both sides of a heat-resistant polyimide sheet as a winding portion, a winding sheet 210 in which spiral winding coil patterns are formed on both sides is arranged m × n in number. It was made. Particle size 3 as magnetic paste
A paste was prepared by mixing NiZn ferrite powder of about μm and a binder.
【0033】図7は製造方法を説明する概略図であり、
m×n個の巻線部210を形成した巻線シートの両面に
スクリーン印刷法により磁性ペーストを塗布したのち、
上下磁性体を配置し加圧しながら加熱し,磁性ペースト
を硬化させ、m×n個のインダクタンス部品を同時に作
製する。完全に硬化させた後に切断加工し、m×n個の
インダクタンス部品が完成する。FIG. 7 is a schematic view for explaining the manufacturing method,
After applying a magnetic paste by a screen printing method to both surfaces of a winding sheet on which m × n winding portions 210 are formed,
By arranging the upper and lower magnetic bodies and heating while applying pressure, the magnetic paste is cured and m × n inductance components are simultaneously manufactured. After completely hardened, cutting is performed to complete m × n inductance components.
【0034】こうして作製したインダクタンス部品の電
気的特性を測定した結果、従来技術1で作製したものと
比べて性能指数は約4倍となり低損失な特性を確認でき
た。また、従来技術2で作製したものと比べ,性能指数
は約三倍の高いQ値が得られた。同時に、インダクタの
上下面が熱伝導性の優れた金属であることから、放熱性
にも優れており、部品の温度上昇も減少している。さら
に、インダクタの上下面に比透磁率の高い磁性材料を配
置したことにより、放射ノイズの減少、耐放射ノイズ耐
量の向上も期待できる。As a result of measuring the electrical characteristics of the inductance component thus produced, the figure of merit was about four times that of the one produced by the prior art 1, and low loss characteristics could be confirmed. In addition, a Q factor having a performance index about three times higher than that of the device manufactured by the conventional technique 2 was obtained. At the same time, since the upper and lower surfaces of the inductor are made of metal with excellent thermal conductivity, the heat dissipation is also excellent, and the temperature rise of the parts is also reduced. Further, by arranging a magnetic material having a high relative magnetic permeability on the upper and lower surfaces of the inductor, it can be expected to reduce radiation noise and improve radiation noise resistance.
【0035】このように本実施例2によれば、性能指数
の向上の効果が高く、かつ、量産性にも優れており、巻
線部の仕様を変えることで種々のインダクタンス部品を
容易に作製できる。また、磁性ペーストの比透磁率を選
択することにより、使用する周波数領域にあわせて高い
性能指数Qをとることも容易に実現できる特徴を有す
る。As described above, according to the second embodiment, the effect of improving the figure of merit is high and the mass productivity is excellent, and various inductance parts can be easily manufactured by changing the specifications of the winding part. it can. Further, by selecting the relative magnetic permeability of the magnetic paste, it is possible to easily realize a high figure of merit Q according to the frequency range to be used.
【0036】(第3の実施形態)図8は本発明の第3の
実施例に関する外観斜視図であり、図9は本発明による
磁性部品を分解した際の構成要素である上部磁性体12
0、下部磁性体320、及び巻線部220の各々に関す
る斜視図である。(Third Embodiment) FIG. 8 is an external perspective view of a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an upper magnetic body 12 which is a component when a magnetic component according to the present invention is disassembled.
FIG. 3 is a perspective view of each of 0, the lower magnetic body 320, and the winding portion 220.
【0037】最初に図8に示す外観斜視図について説明
する。図8は本発明磁性部品の一実施形態であるインダ
クタを示したものであり、最上層は上部磁性体120,
中間層は巻線部220、最下層は下部磁性体320であ
り、図では省略しているがバイパス磁路は中間層の巻線
部220近傍に形成され、下部磁性体320と上部磁性
体120とに挟まれる位置関係となる。First, the external perspective view shown in FIG. 8 will be described. FIG. 8 shows an inductor which is an embodiment of the magnetic component of the present invention. The uppermost layer is the upper magnetic body 120,
The middle layer is the winding part 220, and the bottom layer is the lower magnetic body 320. Although not shown in the figure, the bypass magnetic path is formed near the winding part 220 of the middle layer, and the lower magnetic body 320 and the upper magnetic body 120 are provided. It becomes the positional relationship between and.
【0038】続いて図9ついて説明する。120は上部
磁性体、320は下部磁性体であり、本実施例ではNi
−Znフェライトの薄板を使用したが、Mn−Znフェ
ライトの薄板、金属磁性ガラスを用いても良い。 22
0は巻線部であり,スパイラルコイルに巻回したマグネ
ットワイヤであり、実施例2と同様に折り返し巻として
いる。Next, FIG. 9 will be described. 120 is an upper magnetic body and 320 is a lower magnetic body. In this embodiment, Ni is used.
Although a thin plate of -Zn ferrite was used, a thin plate of Mn-Zn ferrite or metallic magnetic glass may be used. 22
Reference numeral 0 denotes a winding portion, which is a magnet wire wound around a spiral coil, and is folded back in the same manner as in the second embodiment.
【0039】以下、本実施例3の作製方法について詳細
に説明する。上下磁性体としてNi−Znフェライト薄
板を所望の寸法に作製し、上部磁性体120ならびに下
部磁性体320を作製する。巻線部としてマグネットワ
イヤを間隔を設けてスパイラル状に巻回したものを作製
し、加熱プレス装置を用いて磁性ペーストを充填・硬化
させ、コイルの周辺が磁性ペーストで覆われた巻線部を
作製する。こうして作製した,磁性体部120、32
0、巻線部220を重ね合わせて接着することにより、
巻線部のコイル間に磁性パインダか挿入されたバイパス
磁路を有するインダクタンス部品が完成する。なお、極
薄化を図る場合には、従来技術2と同様にSiウェハ等
の基板上にフェライト粉末をスクリーン印刷等で塗布し
焼成した後、エッチング等で基板部分を除去することも
可能である。また同様に、Siウェハ等の基板上にゾル
ゲル法を用いて軟磁性膜を形成した後、基板を除去する
方法も薄形化に顕著な効果がある。さらに、本実施例で
は、巻線部の作製方法として、加熱プレス装置を用いた
が量産化のために射出成形装置を用いることも有効であ
る。The manufacturing method of the third embodiment will be described in detail below. Ni-Zn ferrite thin plates are manufactured to have desired dimensions as upper and lower magnetic bodies, and upper magnetic body 120 and lower magnetic body 320 are manufactured. As a winding part, a magnet wire is wound in a spiral shape with a space provided, and the magnetic paste is filled and hardened by using a heating press machine to form a winding part in which the periphery of the coil is covered with the magnetic paste. Create. The magnetic body parts 120 and 32 thus produced
0, by overlapping and adhering the winding part 220,
An inductance component having a magnetic pinder or a bypass magnetic path inserted between the coils of the winding portion is completed. In the case of ultra-thinning, it is possible to remove the substrate portion by etching or the like after applying ferrite powder on a substrate such as a Si wafer by screen printing and firing as in the case of the conventional technique 2. . Similarly, a method of forming a soft magnetic film on a substrate such as a Si wafer by using a sol-gel method and then removing the substrate has a remarkable effect on thinning. Further, in the present embodiment, as the method for producing the winding portion, the heating press device is used, but it is also effective to use the injection molding device for mass production.
【0040】こうして作製したインダクタンス部品の電
気的特性を測定した結果、コイルの断面積が大きく導体
抵抗が低減された効果も加わり、従来技術1で作製した
ものと比べて性能指数は約6倍となり低損失な特性を確
認できた。また、従来技術2で作製したものと比べ、性
能指数は約4倍の高いQ値が得られた。As a result of measuring the electrical characteristics of the inductance component thus manufactured, the effect that the cross-sectional area of the coil was large and the conductor resistance was reduced was added, and the figure of merit was about 6 times that of the one manufactured by the prior art 1. A low loss characteristic was confirmed. Further, a Q value having a performance index about 4 times higher than that of the device manufactured by the conventional technique 2 was obtained.
【0041】このように本実施例3の技術は,性能指数
の向上の効果が高く、かつ、量産性にも優れおり、巻線
部の仕様を変えることで種々のインダクタンス部品を容
易に作製できる。また、磁性ペーストの比透磁率を選択
することにより、使用する周波数領域にあわせて高い性
能指数Qをとることも容易に実現できる特徴を有する。As described above, the technique of the third embodiment is highly effective in improving the figure of merit and is also excellent in mass productivity, and various inductance components can be easily manufactured by changing the specifications of the winding portion. . Further, by selecting the relative magnetic permeability of the magnetic paste, it is possible to easily realize a high figure of merit Q according to the frequency range to be used.
【0042】(第4の実施形態)図10は本発明の第4
の実施例に関する外観斜視図であり、図11は本発明に
よる磁性部品を分解した際の構成要素である上部磁性体
130、下部磁性体330、及び巻線部230の各々に
関する斜視図である。(Fourth Embodiment) FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
11 is an external perspective view of the embodiment of FIG. 11, and FIG. 11 is a perspective view of each of the upper magnetic body 130, the lower magnetic body 330, and the winding portion 230 that are constituent elements when the magnetic component according to the present invention is disassembled.
【0043】最初に図10に示す外観斜視図について説
明する。図10は本発明磁性部品の一実施形態であるイ
ンダクタを示したものであり、最上層は上部磁性体13
0、中間層は巻線部230、最下層は下部磁性体330
であり、図では省略しているがバイパス磁路となる磁性
体は巻線の表面に被覆形成されており、下部磁性体33
0と上部磁性体130とに挟まれる位置関係となる。続
いて図11ついて説明する。130は上部磁性体、33
0は下部磁性体でありインダクタンス向上のために中心
部に中足となる凸部を設けている。本実施例ではアモル
ファス金属粉体をバインダに混ぜて成形した薄板(以
下、磁性シート)を使用したが、Ni−Zn軟磁性フェ
ライト薄板、金属磁性ガラス、軟磁性金属薄帯を用いて
も良い。230は巻線部であり、スパイラルコイル上に
巻回した平角銅線であり、その表面は磁性ペーストが被
覆されている。実施例2と同様に折り返し巻としてい
る。First, the external perspective view shown in FIG. 10 will be described. FIG. 10 shows an inductor which is an embodiment of the magnetic component of the present invention, and the uppermost layer is the upper magnetic body 13.
0, the middle layer is the winding part 230, and the bottom layer is the lower magnetic body 330.
Although not shown in the figure, the magnetic material that serves as a bypass magnetic path is formed by coating on the surface of the winding, and the lower magnetic material 33
There is a positional relationship between 0 and the upper magnetic body 130. Next, FIG. 11 will be described. 130 is an upper magnetic body, 33
Reference numeral 0 denotes a lower magnetic body, which is provided with a convex portion serving as a center leg in the center portion for improving the inductance. Although a thin plate (hereinafter referred to as a magnetic sheet) formed by mixing amorphous metal powder with a binder is used in this embodiment, a Ni—Zn soft magnetic ferrite thin plate, a metallic magnetic glass, or a soft magnetic metallic ribbon may be used. Reference numeral 230 denotes a winding portion, which is a rectangular copper wire wound around a spiral coil, and the surface of which is coated with a magnetic paste. Similar to the second embodiment, it is folded back.
【0044】以下、本実施例4の作製方法について以下
詳細に説明する。The manufacturing method of the fourth embodiment will be described in detail below.
【0045】上下磁性体として磁性シートを所望の寸法
に作製し、上部磁性体130ならびに下部磁性体330
を作製する。巻線部として細径の平角銅線の表面に磁性
ペーストを塗布し、熱による仮硬化させた導線(以下、
磁性膜被覆導線)を作製し、これをスパイラル状に巻回
したのち加熱して磁性ペーストを本硬化させ、コイルの
周辺が磁性ペーストで覆われた巻線部を作製する。こう
して作製した、磁性体部130、330、巻線部230
を重ね合わせて接着することにより、巻線部のコイル間
に磁性パインダか挿入されたバイパス磁路つきインダク
タンス部品が完成する。さらに、本実施例では、巻線部
の磁性ペースト硬化方法として、加熱硬化を行ったが磁
性ペーストのバインダの種類を選択することにより、紫
外線硬化などの種々の手法がとれることは言うまでもな
い。As the upper and lower magnetic bodies, magnetic sheets having desired dimensions are prepared, and the upper magnetic body 130 and the lower magnetic body 330 are formed.
To make. As a winding part, magnetic paste is applied to the surface of a small-diameter rectangular copper wire, which is temporarily hardened by heat (hereinafter,
A magnetic film-coated conductor wire is produced, which is wound in a spiral shape and then heated to main-cure the magnetic paste to produce a winding portion in which the periphery of the coil is covered with the magnetic paste. The magnetic parts 130 and 330 and the winding part 230 thus manufactured
By overlapping and adhering, the magnetic pinder or the inductance component with the bypass magnetic path inserted between the coils of the winding portion is completed. Further, in the present embodiment, as the magnetic paste curing method for the winding portion, heat curing was performed, but it goes without saying that various techniques such as ultraviolet curing can be adopted by selecting the type of binder of the magnetic paste.
【0046】こうして作製したインダクタンス部品の電
気的特性を測定した結果、巻線部の素線として平角導線
を使用することにより占積率が向上し、導体抵抗が低減
された効果、従来技術1で作製したものと比べて性能指
数は約6倍となり低損失な特性を確認できた。また、従
来技術2で作製したものと比べ、性能指数は約4倍の高
いQ値が得られたとともに巻線部の上下に飽和磁束密度
の高い金属磁性体層を設けたことにより、約2倍の直流
重畳特性が得られた。As a result of measuring the electrical characteristics of the inductance component thus manufactured, the use of a flat conductor wire as the wire of the winding portion improves the space factor and reduces the conductor resistance. The figure of merit was about 6 times that of the produced one, and low loss characteristics could be confirmed. Further, compared with the one manufactured by the conventional technique 2, a Q value having a performance index about 4 times higher was obtained, and the metal magnetic layer having a high saturation magnetic flux density was provided above and below the winding portion, so that about 2 Double DC superposition characteristics were obtained.
【0047】このように本実施例4の技術は、性能指数
の向上の効果が高く、かつ,量産性にも優れおり、巻線
部、磁性体層の仕様を変えることで種々のインダクタン
ス部品を容易に作製できる。As described above, the technique of the fourth embodiment has a high effect of improving the figure of merit and is also excellent in mass productivity, and various inductance parts can be manufactured by changing the specifications of the winding portion and the magnetic layer. Easy to make.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、主たる磁
気回路を構成する上下磁性膜の間に磁気抵抗を調整した
バイパス磁路を形成することにより、漏れ磁束を当該バ
イパス磁路に誘導し、導体パタンと錯交する漏れ磁束を
低減させ高周波におけるコイル抵抗の増大を抑制すると
ともに、バイパス磁路の磁気抵抗を上下磁性膜に比べて
大きくすることにより、電流の向きを同じくする隣接し
た導体に磁束が亘る磁気回路を実現し、導体の自己イン
ダクタンスと導体間の柏互インダクタンスの両者を利用
した小型で高い性能指数を有する平面磁性部品を提供す
ることを可能とする。As described above, according to the present invention, by forming a bypass magnetic path whose magnetic resistance is adjusted between upper and lower magnetic films forming a main magnetic circuit, a leakage magnetic flux is induced in the bypass magnetic path. However, the leakage magnetic flux that intersects with the conductor pattern is reduced to suppress the increase in coil resistance at high frequencies, and the magnetic resistance of the bypass magnetic path is made larger than that of the upper and lower magnetic films, so that the current directions are the same. (EN) It is possible to realize a magnetic circuit in which a magnetic flux extends across a conductor, and to provide a small-sized planar magnetic component having a high figure of merit utilizing both the self-inductance of the conductor and the mutual inductance between the conductors.
【0049】また、本発明の構成ならびに製造技術を用
いることにより、インダクタンス部品の性能が十分に発
揮され、高信頼性、高効率、小型化、低価格化、高機能
化、そして実用的なインダクタンス部品が実現され,電
子装置全般に亘る小形化・薄形化、低損失化、低価格化
に寄与することが可能である。Further, by using the configuration and manufacturing technique of the present invention, the performance of the inductance component can be sufficiently exhibited, and high reliability, high efficiency, miniaturization, low cost, high function, and practical inductance can be obtained. It is possible to realize parts and contribute to downsizing, thinning, loss reduction, and cost reduction of electronic devices in general.
【図1】本発明に係る磁性部品の第1の実施例を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a magnetic component according to the present invention.
【図2】本発明に係る磁性部品の第1の実施例を分解し
た除の構成要素を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the constituent elements of the magnetic component according to the present invention, which is disassembled from the first embodiment.
【図3】本発明に係る磁性部品の第1の実施例の断面構
造図である。FIG. 3 is a sectional structural view of a first embodiment of a magnetic component according to the present invention.
【図4】本発明に係る磁性部品の第1の実施例の電気的
特性を比較した図である。FIG. 4 is a diagram comparing the electrical characteristics of the first embodiment of the magnetic component according to the present invention.
【図5】本発明に係る磁性部品の第2の実施例を示す斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a second embodiment of the magnetic component according to the present invention.
【図6】本発明に係る磁性部品の第2の実施例を分解し
た際の構成要素を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating constituent elements when a second embodiment of the magnetic component according to the present invention is disassembled.
【図7】本発明に係る磁性部品の第2の実施例の製造方
法を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a manufacturing method of the second embodiment of the magnetic component according to the present invention.
【図8】本発明に係る磁性部品の第3の実施例を示す斜
視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the magnetic component according to the present invention.
【図9】本発明に係る磁性部品の第3の実施例を分解し
た際の構成要素を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating constituent elements when a magnetic component according to a third embodiment of the present invention is disassembled.
【図10】本発明に係る磁性部品の第4の実施例を示す
斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a fourth embodiment of the magnetic component according to the present invention.
【図11】本発明に係る磁性部品の第4の実施例を分解
した際の構成要素を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating constituent elements when a magnetic component according to a fourth embodiment of the present invention is disassembled.
【図12】従来例1の―部切断した構造を表す斜視図で
ある。FIG. 12 is a perspective view showing a structure of the prior art example 1 with the − cut.
【図13】従来例1の断面模式図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of Conventional Example 1.
【図14】従来例2の断面模式図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of Conventional Example 2.
【図15】従来例1の磁束分布を説明する模式図であ
る。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a magnetic flux distribution of Conventional Example 1.
【図16】従来例2の磁束分布を説明する模式図であ
る。16 is a schematic diagram illustrating a magnetic flux distribution of Conventional Example 2. FIG.
1 基板、 2 絶縁層、 3 下部磁性体、 4 コイルパタン、 5 上部磁性体、 1‘ 基板、 2‘ 下部磁性体、 3‘ コイルパタン、 4‘ フェライト充填層(上部磁性体)、 100 上部磁性体、 200 巻線部、 300 下部磁性体、 40O 配線用コンタクト、 500 配線用コンタクト、 600 基板、 700 絶縁膜、 750 絶縁膜、 800 絶縁層、 900 バイパス磁路、 110 上部磁性体、 210 巻線部、 310 下部磁性体、 410 配線用コンタクト、 510 配線用コンタクト、 120 上部磁性体、 220 巻線部、 320 下部磁性体、 130 上部磁性体、 230 巻線部、 330 下部磁性体。 1 substrate, 2 insulating layers, 3 lower magnetic body, 4 coil pattern, 5 upper magnetic body, 1'board, 2'lower magnetic body, 3'coil pattern, 4'Ferrite filling layer (upper magnetic body), 100 upper magnetic body, 200 winding part, 300 lower magnetic material, 40O wiring contact, 500 wiring contacts, 600 substrates, 700 insulating film, 750 insulating film, 800 insulating layer, 900 bypass magnetic path, 110 upper magnetic body, 210 winding part, 310 lower magnetic body, 410 wiring contact, 510 wiring contacts, 120 upper magnetic body, 220 winding part, 320 lower magnetic body, 130 upper magnetic body, 230 winding part, 330 Lower magnetic body.
フロントページの続き (72)発明者 酒井 達郎 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 松本 聡 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 金井 康通 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山下 暢彦 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 谷内 利明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5E070 AA01 AB03 CB02 CB12 Continued front page (72) Inventor Tatsuro Sakai 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Satoshi Matsumoto 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yasumichi Kanai 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Nobuhiko Yamashita 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Toshiaki Taniuchi 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5E070 AA01 AB03 CB02 CB12
Claims (5)
れる磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層と
の間に導体が設けられ、前記上部磁性体層及び下部磁性
体層と導体との間隙部分に磁性体を設けたことを特徴と
する磁性部品。1. A magnetic component including at least a magnetic body and a conductor, wherein a conductor is provided between an upper magnetic body layer and a lower magnetic body layer, and the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer are provided. A magnetic component characterized in that a magnetic material is provided in a gap portion with a conductor.
態との間隙部分に設けられる磁性体は、上部磁性体層な
らびに下部磁性体層の比透磁率より小さな比透磁率を有
する磁性体を用いたことを特徴とする請求項1に記載の
磁性部品。2. The magnetic body provided in the gap between the upper magnetic layer and the lower magnetic layer and the dynamic state is a magnetic body having a relative magnetic permeability smaller than that of the upper magnetic layer and the lower magnetic layer. The magnetic component according to claim 1, wherein the magnetic component is used.
れる磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層と
の間に導体が設けられ、前記上部磁性体層及び下部磁性
体層と導体との間隙部分に磁性体が設けられており、前
記間隙部分に設けられる磁性体は、薄膜形成技術により
前記間隙部分に充填し形成することを特徴とする磁性部
品の製造方法。3. A magnetic component comprising at least a magnetic body and a conductor, wherein a conductor is provided between the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer, and the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer are provided. A method of manufacturing a magnetic component, wherein a magnetic body is provided in a gap portion with the conductor, and the magnetic body provided in the gap portion is formed by filling the gap portion with a thin film forming technique.
れる磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層と
の間に導体が設けられ、前記上部磁性体層及び下部磁性
体層と導体との間隙部分に磁性体を設けられており、前
記間隙部分に設けられる磁性体は、厚膜印刷技術により
前記間隙部分に充填し形成することを特徴とする磁性部
品の製造方法。4. A magnetic component including at least a magnetic body and a conductor, wherein a conductor is provided between an upper magnetic body layer and a lower magnetic body layer, and the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer are provided. A method of manufacturing a magnetic component, wherein a magnetic body is provided in a gap between the conductor and the magnetic body provided in the gap is formed by filling the gap by a thick film printing technique.
れる磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層と
の間に導体が設けられ、前記上部磁性体層及び下部磁性
体層と導体との間隙部分に磁性体を設けられており、前
記間隙部分に設けられる磁性体は、薄膜形成技術により
前記導体を被覆し形成することを特徴とする磁性部品の
製造方法。5. A magnetic component comprising at least a magnetic body and a conductor, wherein a conductor is provided between the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer, and the upper magnetic body layer and the lower magnetic body layer are provided. A method of manufacturing a magnetic component, wherein a magnetic body is provided in a gap with a conductor, and the magnetic body provided in the gap is formed by coating the conductor by a thin film forming technique.
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- 2001-10-29 JP JP2001330746A patent/JP2003133136A/en active Pending
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