WO2007119426A1

WO2007119426A1 - インダクタンス部品

Info

Publication number: WO2007119426A1
Application number: PCT/JP2007/055535
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Ishimoto; Nobuya Matsutani; Hidenori Uematsu; Koji Shimoyama; Michio Ohba; Mikio Taoka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US8248200B2; US20100182116A1

Abstract

　インダクタンス部品において、半田実装時等、部品全体に熱が加わるような状況下でも、応力が局所的にかかることがなく、高い信頼性を実現する。そのために、素体（５）と、この素体（５）内に形成されたコイル（６）と、このコイル（６）に電気的に接続された端子（７）、（８）とを備え、素体（５）内にはコイル（６）の巻回平面に略並行に配置された磁性体層（９Ａ、９Ｂ）を形成し、磁性体層（９Ａ、９Ｂ）の全体を熱膨張・収縮率が均一な材料で覆う。

Description

明細書

インダクタンス部品

技術分野

[0001] 本発明は、例えば携帯電話の電源回路に用いられるインダクタンス部品に関するものである。

背景技術

[0002] 従来この種のインダクタンス部品は、図 23に示すごとく、シート状の素体 1内にはコィル 2が形成され、このコイル 2には端子 3が電気的に接続されており、素体 1の上面、下面には磁性体層 4が形成されてチップコイルとして構成されて、た。

[0003] そして、この磁性体層 4および素体 1全体を覆うように絶縁性被覆 20を設けることにより、他の部品との電気的接続を防止していた。

[0004] なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献 1が知られている。

[0005] し力しながら、このような従来のインダクタンス部品はその信頼性の悪さが問題となつていた。

[0006] すなわち、上記従来の構成においては、半田実装時等における熱により、素体 1と絶縁体 5との熱膨張 ·収縮率の違いから、磁性体層 4に対して局所的に応力が加わり、その結果として信頼性が悪くなつていた。

特許文献 1：特開 2006 - 32587号公報

発明の開示

[0007] 本発明は、磁性体層を有するインダクタンス部品において、その信頼性を向上させるものである。

[0008] そのために本発明は、素体と、この素体内に形成されたコイルと、このコイルに電気的に接続された端子とを備え、前記素体内には前記コイルの卷回平面に略並行に配置された複数の磁性体層を形成して、インダクタンス部品としたものである。

[0009] 本発明のインダクタンス部品は、磁性体層を素体内に形成する構成としたため、磁性体層の全体が熱膨張'収縮率の均一な材料で覆われることとなり、半田実装時等、熱が部品全体に加わるような状況下においても、応力が磁性体に対して局所的にか力ることがなぐ高い信頼性を実現することができる。

[0010] また本発明の他の態様は、磁性体層を複数設け、複数の磁性体層間には素体の一部を介在させたインダクタンス部品である。この発明によれば、飽和磁束を増大させることができるとともに、各磁性体層間はもちろんのこと素体、磁性体層間の熱膨張率が異なっても、素体から磁性体層が剥離することがなぐ高い信頼性を実現できる

[0011] また本発明のさらに他の態様は、端子の少なくとも一部を磁性体により形成したインダクタンス部品である。これにより、インダクタンス部品自体の面積を大きくしたりコィルの占有面積を減らしたりすることなく透磁率を高めることができ、その結果としてインダクタンス値を向上できる。

[0012] また本発明のさらに他の態様は、磁性体層にスリットを形成し、このスリットに素体の一部を充填したインダクタンス部品である。これにより、半田実装時等、熱が部品全体に加わるような状況下においても、応力が磁性体に対して局所的に力かることがなぐ高い信頼性を実現することができる。

[0013] また本発明のさらに他の態様は、磁性体層に、その曲折部から磁性体層の外周方向へ広がる略 V字形状のスリットを複数並走させたインダクタンス部品である。これにより、磁性体層外周部での渦電流の発生を大幅に抑制することができる。

[0014] また本発明のさらに他の態様は、磁性体層における少なくともその内方部において、その曲折部力磁性体層の外周方向へ広がる略 V字形状のスリットを複数並走させ、磁性体層の外方部には、この磁性体層の中心方向力外周方向へ向けて伸びる放射状のスリットを形成したインダクタンス部品である。この発明によれば、磁束が最も多く流れ込んでくる磁性体層の内方部におけるスリットの間隔を均一にすることができ、渦電流の発生を大幅に抑制することができる。

[0015] また本発明のさらに他の態様は、コイルの内周方向において素体にスルーホール部を設け、このスルーホール部の内部に中脚磁性体層を設けるとともに、中脚磁性体層には、コイルの卷回平面に略垂直な絶縁性の壁を設けたインダクタンス部品である。これ〖こよれば、中脚磁性体層自体の透磁率を下げることなく渦電流の発生を低減できるので、インダクタンス値を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は本発明の実施の形態 1におけるインダクタンス部品の断面図である。

[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1におけるインダクタンス部品の上面図である。

[図 3]図 3は本発明の実施の形態 1におけるインダクタンス部品の分解斜視図である。

[図 4]図 4は本発明の実施の形態 1において磁性体層を増やした例を示す断面図である。

[図 5]図 5は本発明の実施の形態 2におけるインダクタンス部品の断面図である。

[図 6]図 6は本発明の実施の形態 2におけるインダクタンス部品の上面図である。

[図 7]図 7は本発明の実施の形態 3におけるインダクタンス部品の断面図である。

[図 8]図 8は本発明の実施の形態 4におけるインダクタンス部品の断面図である。

[図 9]図 9は本発明の実施の形態 4におけるインダクタンス部品の分解斜視図である。

[図 10]図 10は本発明の実施の形態 5において磁性体層に形成するスリットの形状を示す平面図である。

[図 11]図 11は本発明の実施の形態 5において磁性体層に形成するスリットの他の形状を示す平面図である。

[図 12]図 12は本発明の実施の形態 5において磁性体層に形成するスリットのさらに他の形状を示す平面図である。

[図 13]図 13は本発明の実施の形態 6において磁性体層に形成するスリットの形状を示す平面図である。

[図 14]図 14は本発明の実施の形態 7におけるインダクタンス部品の断面図である。

[図 15]図 15は本発明の実施の形態 7における他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 16]図 16は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 17]図 17は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 18]図 18は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 19]図 19は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 20]図 20は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 21]図 21は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 22]図 22は本発明の実施の形態 7におけるさらに他のインダクタンス部品の上面図である。

[図 23]図 23は従来のインダクタンス部品の断面図である。

符号の説明

1, 5, 26 素体

2, 6, 6A, 6B, 27, 27A, 27B コイル

3, 7, 8, 28, 29 端子

4, 9, 9A, 9B, 9C, 9D, 30A, 30B, 30C, 30D 磁性体層

6AA, 6BB コイルの引出部

6D, 27C コイル接続用ビア

10, 31 中脚部

11 外脚部

12, 12A, 12B スリット

13A 磁性体層の内方部

13B 磁性体層の外方部

14 スノレーホ一ノレ部

15, 15A, 15B, 15C 絶縁性の壁

16, 16A, 16B 中脚磁性体層

17 磁束

18 絶縁部

20 絶縁性被覆発明を実施するための最良の形態

[0018] (実施の形態 1)

以下、本発明の実施の形態 1におけるインダクタンス部品について、本発明の実施の形態 1におけるインダクタンス部品の断面図である図 1、同インダクタンス部品の上面図である図 2、同インダクタンス部品の分解斜視図である図 3を参照しながら説明する。

[0019] 図 1において、シート状の素体 5内にはコイル 6を形成し、このコイル 6の外側には図 2に示すごとく端子 7、 8を形成している。そして、図 1に示すごとぐコイル 6を構成する平面コイル 6A、 6B間にはビア 6Dを素体 5内に形成するとともに、コイル 6の上方には磁性体層 9 Aを、コイル 6の下方には磁性体層 9Bをそれぞれ素体 5内に形成している。

[0020] ここで、磁性体層 9A、 9Bはコイル 6の卷回平面に対して略並行に配置している。コィル 6から発生する磁束の通り道に高透磁率の磁性体層 9A、 9Bを配置するためである。

[0021] ここで、コイル 6は 1層でも構わないが、本実施の形態においては 2層の平面コイル 6A、 6Bにより構成している。上層の平面コイル 6Aは端子 7から内周方向へ渦巻状に卷回し、この平面コイル 6Aの最内周部と下層の平面コイル 6Bの最内周部とをビア 6Dにより接続し、この平面コイル 6Bを端子 8へ向力う方向（外周方向）へ渦巻状に卷回してコイル 6を構成して、る。

[0022] ここで、平面コイル 6A、 6Bは互いに同方向に卷回することが望ましい。これは、平面コイル 6Aで発生した磁束と、平面コイル 6Bで発生した磁束とを打ち消し合わせることなく、大きなインダクタンス値を実現するためである。

[0023] ここで、各磁性体層 9A、 9Bの厚さは、渦電流の発生を抑制するために、スキンデブス (表皮効果厚さ）の 2倍未満の厚さにしている。

[0024] なお、インダクタンス値を向上させるために、コイル 6の外側には磁性体カゝらなる外脚部（outer core) 11を設けて、上部磁性体層 9Aと下部磁性体層 9Bとの間の磁気的結合を密にしている。

[0025] このように、磁性体層 9A、 9Bをそれぞれ素体 5内に形成する構成、即ち、各磁性体層 9A、 9Bが熱膨張 ·収縮率の均一な素体 5にその全体を覆われるような構成とすることにより、半田実装時等、部品全体に熱が加わるような状況下においても、磁性体層 9A、 9Bに対して応力が局所的に力かることがなぐ高い信頼性を得ることができる。

[0026] また、磁性体層 9A、 9Bを設けることにより、インダクタンス値の高いインダクタンス部品を実現することができる。

[0027] なお、本実施の形態においては、コイル 6の上方、下方にそれぞれ 1枚の磁性体層 9A、 9Bを配置する構成としている力それ以上の層数で構成することにより、飽和磁束密度を向上させることができるとともに、高いインダクタンス値を得ることができる。また、コイル 6の上方と下方とで、形成する磁性体層の層数を異ならせてもカゝまわない。しかし、コイル 6の上方、下方の一方に磁束が流れにくい部分があるとインダクタンス値が下がるため、同じ厚さの磁性体層を用いるのであれば、コイル 6の上方、下方とも同じ層数に、異なる厚さの磁性体層を用いるのであれば、その厚さの合計力 Sコイル 6 の上方と下方とで等しくなるように配置することが望ま、。

[0028] なお、コイル 6の断面は方形ではなく円形でも力まわな、が、方形の方がコイル断面積を大きくとることができるため、銅損を低減することができ望ましい。

[0029] なお、平面コイル 6A、 6Bの厚さを 10 μ m以上とすることにより大電流に対応することができ望ましい。

[0030] なお、磁性体層 9A、 9Bには、 Feまたは Fe合金カゝらなる組成の金属磁性材料を用いることが磁束密度、磁気損失の観点力も好ましい。この磁性体層 9A、 9Bに Fe合金を用いた場合、 Feの組成比が 30質量％以上であることが望ましい。これは磁性体層 9A、 9Bに含まれる Feの含有量を 30質量％以上にすることで高飽和磁束密度を有し、かつ低保磁力を有するという磁気特性の向上を実現することができるためである。また、ニッケル量を 80%付近にすると高透磁率となり、大きなインダクタンス値を得ることができる。

[0031] また、磁性体層 9A、 9Bに用いる Fe合金としては FeNi、 FeNiCo、 FeCoのうちいずれか一つを含む組成カゝらなる金属磁性材料が高磁束密度、低磁気損失の観点からより好ましい。 [0032] 磁性体層 9A、 9Bの作製には例えば電気めつき法が使用できる。

[0033] このとき、電気めつき工程に用いるめっき浴には Feイオンあるいはその他の金属ィオンを含有させておく。

[0034] なお、めっき浴の各種添加剤として、応力緩和剤、ピット防止剤、錯化剤を入れておくことが好ましい。この応力緩和剤としては例えばサッカリンが挙げられる。サッカリンは、スルホン酸塩を含有する物質であるため、その効果を発揮することができる。このような応力緩和剤を入れることで、磁性体層 9A、 9Bを厚く形成してもクラックが発生しない均一性に優れた磁性体層 9A、 9Bを形成することができる。例えば、応力緩和剤としてサッカリンを用いた場合、めっき浴中に 0. l〜5gZL含有させておくことでその効果は見られるが、電流密度等のめっき条件によって応力緩和作用を発揮する量は変化するので、適宜条件設定することで制御可能である。

[0035] また、錯化剤としては各種金属イオンを安定ィ匕させるためにアミノ酸、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸をはじめとした有機分子や無機分子を含有させることで、金属イオンと安定な錯体を形成することができる。

[0036] このようなめっき浴を用いて通常の電解めつき法によって鉄合金膜を形成するが、陽極を分離しためっき装置や磁場中でめっきを行う等の工夫をすることにより、磁気特性に優れた鉄合金膜を形成することが可能となる。

[0037] なお、磁性体層を増やした場合の例を図 4に断面図として示す。図 1と同じ構成要素は同一符号を記し、説明を省略する。図 4において、コイル 6の上方には複数の磁性体層 9A、 9Bを、コイル 6の下方には複数の磁性体層 9C、 9Dを素体 5内に形成している。そして、複数の磁性体層における各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D間には素体 5の一部が介在する構成として、る。

[0038] 複数の磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dはコイル 6の卷回平面に対して略並行に配置している。磁束の通り道に高透磁率の磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dを配置するためである。

[0039] 各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dの厚さは、渦電流の発生を抑制するために、それぞれスキンデブスの 2倍未満の厚さにして!/、る。

[0040] このように、複数の磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dをそれぞれ素体 5内に形成する構成、即ち、磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dが素体 5にその全体を覆われる構成としたため、各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D間、あるいは素体 5と磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D との間の熱膨張 ·収縮率が異なっても、素体 5から磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dが剥離されることがなぐ高い信頼性を得ることができる。

[0041] さらに、各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dと接する素体 5を熱膨張'収縮率が均一の材料で構成することにより、各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dと素体 5との間の熱膨張 '収縮率の違いから発生する圧力力各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D全体において均一にかかるため、磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dと素体 5との間において局所的に力が加わることによる信頼性の低下を防ぐことができる。

[0042] さらに、各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D間に素体 5の一部を介在させる構成としているため、各磁性体層 9A、 9B、 9C、 9D内での渦電流を防止することができる。

[0043] さらに、磁性体層 9A、 9B、 9C、 9Dを複数層設けているため、その層数に比例して飽和磁束が増加し、良好な DC重畳特性を実現するとともに、高いインダクタンス値を実現することができる。

[0044] なお、本実施の形態にぉ、ては、コイル 6の上方、下方にそれぞれ 2枚の磁性体層 9A、 9B、磁性体層 9C、 9Dを配置する構成としている力それ以上の層数で構成することにより、さらに高い磁束飽和密度、インダクタンス値を得ることができる。また、コィル 6の上方と下方とで、形成する磁性体層の層数を異ならせてもカゝまわないが、上方、下方の一方に磁束が流れにくい部分があるとインダクタンス値が下がるため、同じ厚さの磁性体層を用いるのであれば、コイル 6の上方、下方とも同じ層数に、異なる厚さの磁性体層を用いるのであれば、その厚さの合計がコイル 6の上方と下方とで等しくなるように配置することが望ましい。

[0045] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2におけるインダクタンス部品について図面を参照しな力説明する。図 5は本発明の実施の形態 2におけるインダクタンス部品の断面図である。

[0046] 図 5において、シート状の素体 5内にはコイル 6を形成し、このコイル 6の外側には端子 7、 8を形成し、コイル 6を構成する平面コイル 6A、 6B間にはビア 6Dを素体 5内に形成している。そして、端子 7、 8の一部を磁性体力もなる磁性体端子 7A、 8Aにより構成している。

[0047] ここで、磁性体端子 7A、 8Aの材料としては鉄または鉄合金カゝらなる組成の金属磁性材料を用いることが、磁束密度、磁気損失の観点カゝら好ましい。この磁性体端子 7 A、 8Aに鉄合金を用いた場合、鉄の組成比を 30質量％以上とすることが望ましい。これは磁性体端子 7A、 8Aに含まれる鉄の含有量を 30質量％以上にすることで、高飽和磁束密度、かつ低保磁力という磁気特性を実現することができるためである。また、ニッケル量を 80%付近にすると高透磁率とすることができ、大きなインダクタンス値を得ることができ望ましい。

[0048] また、磁性体端子 7A、 8Aに用いる鉄合金としては、 FeNi、 FeNiCo、 FeCoのうちいずれか一つを含む組成カゝらなる金属磁性材料を用いることが、高磁束密度、低磁気損失の観点力もより好ましい。

[0049] この磁性体端子 7A、 8Aの作製には、例えば電気めつき法を使用することができる

[0050] ここで、コイル 6は一層でも構わないが、本実施の形態 2においては 2層の平面コィル 6A、 6Bにより構成している。上層の平面コイル 6Aを端子 7から内周方向へ渦巻状に卷回し、この平面コイル 6Aの最内周部と下層の平面コイル 6Bの最内周部とをビァ 6Dにより接続し、この平面コイル 6Bを端子 8へ向力う方向（外周方向）へ渦巻状に卷回してコイル 6を構成して、る。

[0051] このように、端子 7、 8の少なくとも一部を磁性体端子 7A、 8Aにより形成したため、その透磁率を高めることができ、その結果としてインダクタンス値を向上させることができる。

[0052] さらに、本来端子 7、 8として占有していた面積内において磁性体端子 7A、 8Aを設けるため、インダクタンス部品自体の面積を大きくしたり、コイル 6の占有面積を減らしたりする必要がない。

[0053] なお、素体 5におけるコイル 6の内側に、磁性体力なる磁性中脚部（center core

) 10を形成することにより、より高いインダクタンス値を得ることができる。

[0054] 図 6は本発明の実施の形態 2におけるインダクタンス部品の上面図である。図 6に示すごとぐ素体 5におけるコイル 6の外側に、磁性体カゝらなる磁性外脚部（outer c ore) 11をさらに形成することによって、より高いインダクタンス値を得ることができる。このようにすることで、より大電流に対応することができ望ま U、。

[0055] ここで、磁性中脚部 10は、少なくとも磁性体粉末と榭脂の混合物より構成している。

磁性体粉末としては、フェライト粉末あるいは Fe、 Ni、又は Coを主成分とする金属磁性体粉末を用いることができる。

[0056] なお、磁性中脚部 10は、金属磁性体や酸ィ匕物磁性体などを用いて構成しても構わないが、磁性体粉末と榭脂の混合物を用いて構成すると、磁性中脚部 10内の抵抗値を上げることができるため、渦電流の発生を抑制することができ、望ましい。

[0057] 具体的には、 MnZnフェライト粉末、 NiZnフェライト粉末、 MgZnフェライト粉末、六方晶フェライト粉末、ガーネット型フェライト粉末、 Fe粉末、 Fe Si系合金粉末、 Fe Si— A1系合金粉末、 Fe— Ni系合金粉末、 Fe— Co系合金粉末、 Fe— Mo— Ni系合金粉末、 Fe— Cr Si系合金粉末、 Fe— Si— B系合金粉末等、軟磁気特性を有する磁性体粉末であれば使用可能である力特に Fe— M系合金粉末、 Fe— Co系合金粉末、 Fe— Mo— Ni系合金粉末等の飽和磁束密度の高い磁性体粉末を用いることが、より望ましい。

[0058] 磁性体粉末に金属磁性体粉末を用いる場合、その粒子径としては、望ましくは 0. 5 μ m以上、 100 μ m以下、より望ましくは 2 μ m以上、 30 μ m以下である。粒径が大きすぎると、高周波での渦電流損失が大きくなつてしまい、逆に、粒径が小さくなりすぎると、必要とする樹脂の量が多くなることにより、透磁率が低下してしまうからである。

[0059] 磁性中脚部 10に用いる榭脂としては、結着性のあるものであれば使用可能である力結着後の強度や使用時の耐熱性の面から、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、シリコーン榭脂、ポリイミド榭脂等の熱硬化性榭脂を用いることが望ましい。又、磁性体粉末との分散性、榭脂性能を改善するために、分散剤、可塑剤等を微量添加してもよい。更に、硬化前のペーストの粘性を調整するため、或いは金属磁性体粉末を用いた場合の絶縁性を向上させるために、第 3成分を添加することが望ましい。このようなド、水、ガラス、窒化硼素、タルク、雲母、硫酸バリウム、テトラフルォロエチレン等が挙げられる。

[0060] (実施の形態 3)

以下、本発明の実施の形態 3におけるインダクタンス部品について図面を参照しな力説明する。図 7は本発明の実施の形態 3におけるインダクタンス部品の断面図である。

[0061] 図 7において、シート状の素体 26内にはコイル 27を形成し、このコイル 27の最外周部には端子 28、 29を形成し、コイル 27を構成する平面コイル 27A、 27B間にはビア

27Cを素体 26内に形成して!/、る。

[0062] また、素体 26内におけるコイル 27の上方と下方とにはそれぞれ、磁性体層 30A、 3

OB、 30C、 30Dを形成している。

[0063] そして、端子 28、 29の一部を、磁性体からなる磁性体端子 28A、 29Aにより形成している。

[0064] さらに、本実施の形態においては、この端子 28、 29における磁性体端子 28A、 29

Aを素体 26の上面、下面にも形成している。

[0065] また、素体 26におけるコイル 27の内側には、磁性体からなる磁性中脚部 31を形成している。

[0066] このように、端子 28、 29の少なくとも一部を磁性体端子 28A、 29Aにより構成したため、その透磁率を高めることができ、その結果としてインダクタンス値を向上させることができる。

[0067] また、磁性体端子 28A、 29A、及び磁性体層 30A、 30B、 30C、 30Dをコイル 27 の上方、下方に配置することにより、磁性中脚部 31から放出された磁束が再び磁性中脚部 31に入射してくるまでの経路におけるそのほとんどを、高透磁率材料のみで構成することができるため、更なるインダクタンス値の向上を得ることができる。

[0068] さらに、本来、端子 28、 29として占有していた面積内において磁性体層 28A、 29 Aを設けるため、インダクタンス部品自体の面積を大きくしたり、コイル 27の占有面積を減らしたりする必要がな、。

[0069] さらに、素体 26におけるコイル 27の外側に、磁性体力もなる磁性外脚部（図示せず )を形成することにより、より高いインダクタンス値を得ることができる。 [0070] (実施の形態 4)

図 8に、本発明の実施の形態 4によるインダクタンス部品の断面図を示す。図 9に同インダクタンス部品の分解斜視図を示す。図 1および図 2と同じ構成要素は同じ符号で示し詳細な説明を省略する。

[0071] 磁性体層 9A、 9B〖こは、図 9〖こ示すごとくスリット 12A、 12Bを形成しており、このスリット 12A、 12Bに、図 8に示す素体 5の一部を充填している。

[0072] ここで、磁性体層 9A、 9Bはコイル 6の卷回平面に対して略並行に配置することが望ましい。コイル 6から発生する磁束の通り道に、高透磁率の磁性体層 9A、 9Bを配置するためである。

[0073] このように、磁性体層 9A、 9Bをそれぞれ素体 6内に形成するとともに、この磁性体層 9A、 9Bに設けたスリット 12A、 12Bを素体 5の一部で充填する構成としたため、各磁性体層 9A、 9Bの全体を熱膨張.収縮率の均一な素体 5で覆う構成とすることができ、半田実装時等、部品全体に熱が加わるような状況下においても、磁性体層 9A 、 9Bに対して応力が局所的に力かることがなぐ高い信頼性を得ることができる。

[0074] また、スリット 12A、 12Bを設けることにより、磁性体層 9A、 9B内における渦電流の発生を抑制することができる。

[0075] このスリット 12A、 12Bの形状としては、図 9に示すようなクロス形状のものや、中心部から放射状に広がるような形状などが挙げられる。スリット 12A、 12Bの形状を中心部から放射状に広がるような形状とすると、最も磁束が通る、即ち渦電流が最も発生しゃすい中心部分において、その磁性体層 9A、 9Bにおけるスリット 12A、 12Bの占める面積の割合が多くなるため、効率よく渦電流を防止することができ望ましい。

[0076] さらに、スリット 12A、 12Bを設けるとともに、このスリット 12A、 12Bに素体 5の一部を充填することにより、磁性体層 9A、 9Bと素体 5との接触面積を増カロさせることができ、それらの密着性を高めることができる。

[0077] また、平面コイル 6A、 6Bをそれぞれ同一平面上において卷回する構成にすることにより、低背型のインダクタンス部品を実現することができる。

[0078] なお、本実施の形態においては、コイル 6の上方、下方にそれぞれ 1層の磁性体層 9A、 9Bを配置する構成としている力それ以上の層数で構成することにより、高いィンダクタンス値を得ることができる。

[0079] (実施の形態 5)

本実施の形態 5では、磁性体層の渦電流を抑制するのに効果的なスリットの形状を備えたインダクタンス部品の実施の形態を示す。図 10〜図 12は、本実施の形態 5で磁性体層に形成するスリットの形状を説明した平面図である。断面図および分解斜視図については実施の形態 1とほぼ同様であるので省略する。

[0080] 磁性体層 9A、 9Bには、図 10に示すごとぐその曲折部力も磁性体層 9A、 9Bの外周方向へ向けて広がる略 V字形状のスリット 12Aを複数並走させて形成している。

[0081] 図 10に示す略 V字形状のスリット 12Aの間隔は、磁性体層 9A、 9Bの形成平面方向における渦電流の発生を防止するために、スキンデブスの 2倍未満の厚さにしてヽる。

[0082] このように、磁性体層 9A、 9Bに、図 10に示すごとぐその曲折部から磁性体層 9A 、 9Bの外周方向へ向けて広がる略 V字形状のスリット 12Aを複数並走させて形成する構成としたため、スリット 12A間隔を磁性体層 9A、 9B中央部と外周部とで均一とすることができ、磁性体層 9A、 9B外周部付近での渦電流の発生を大幅に抑制することができる。

[0083] さらに、略 V字形状のスリット 12Aを、その曲折部力外周方向へ向けて広がる構成とすることにより、コイル 6中央部カゝら発生した磁束力磁性体層 9A、 9Bを介してその曲折部力も外周方向へ発散されるのを、図 10に示すスリット 12Aの存在により妨げることが少なく、高、インダクタンス値を得ることができる。

[0084] さらに、図 11に示すような構成、即ち、略クロス形状のスリット 12Bに、複数の略 V字形状のスリット 12Aを並走させた構成により、磁性体層 9A全体におけるその中央部分の渦電流をさらに低減することができる。

[0085] さらに、図 12に示すような構成、即ち、略クロス形状のスリット 12Bに、複数の略 V字形状のスリット 12Aを並走させ、さらにこの複数の略 V字形状のスリット 12Aの曲折部を横断するスリット 12Cを設けた構成とすることにより、複数の略 V字形状のスリット 12 A間に形成された磁性体層 9Aにおける中央部 (V字形状の曲折部）の渦電流をさらに低減することができる。 [0086] なお、磁性体層 9A、 9Bにおけるスリットの形状及びその配置は、互いに同一とすることが望ましい。一部でも磁束が通りにくい部分があると、その部分にインダクタンス値が制限されてしまうからである。

[0087] なお、磁性体層 9A、 9Bを素体 5内ではなぐその上面あるいは下面に形成する構成にしてもかまわないが、磁性体層 9A、 9Bを素体 5内に形成するとともに、この磁性体層 9A、 9Bに設けたスリット 12A、 12Bを素体 5の一部で充填する構成とすることにより、各磁性体層 9A、 9Bの全体を熱膨張'収縮率の均一な素体 5で覆う構成とすることができる。これによつて、半田実装時等、コイル部品全体に熱が加わるような状況下においても、磁性体層 9A、 9Bに対して応力が局所的に力かることがなぐ高い信頼性を得ることができる。

[0088] さらに、スリット 12A、 12Bを設けるとともに、このスリット 12A、 12Bを素体 5の一部で充填することにより、磁性体層 9A、 9Bと素体 5との接触面積が増し、それらの密着性を高めることができる。

[0089] なお、図 10〜図 12において、複数の V字形状のスリット 12Aの曲折部を、磁性体層 9A、 9Bにおけるコイル 6の中心部に対応する位置に形成することが望ましい。コィル 6の中心部力も発生した磁束が磁性体層 9A、 9Bの外周方向へ発散される際に、その磁束がスリット 12Aの存在により妨げられることが最も少なくなるためである。

[0090] (実施の形態 6)

本実施の形態 6では、磁性体層の渦電流をさらに抑制するのに有効なスリット形状を備えたインダクタンス部品を示す。図 13は磁性体層 9に形成するスリット 12A、 12B の形状を説明した平面図である。断面図については実施の形態 1で説明した図 1と同様であるので省略する。

[0091] 図 13に示すように、磁性体層 9における内方部 13Aには、その曲折部 12AAから磁性体層 9の外周方向へ広がる略 V字形状のスリット 12Aを複数並走させて形成している。

[0092] ここで、素体 5内におけるコイル 6の外周方向に、磁性材料力もなる外脚部 11を形成した場合には、略 V字形状のスリット 12Aの一端を、この外脚部 11の方向へ向かせて、この外脚部 11の位置まで形成することが望ましい。コイル 6中心部から発生した磁束が、磁性体層 9の内方部 13Aから外脚部 11へ向けて流れるのを、略 V字形状のスリット 12Aにより阻害しないためである。その結果として、高いインダクタンス値を得ることができる。

[0093] そして、磁性体層 9における外方部 13Bには、磁性体層 9の中心方向力も外周方向へ向けて伸びる放射状のスリット 12Bを形成している。

[0094] ここで、磁性体層 9における内方部 13Aとは、磁束がとくに集中する領域を指すものであり、コイル 6の最内周より内側を少なくとも含む領域である。磁性体層 9における外方部 13Bは、内方部の外側を指す。

[0095] ここで、略 V字形状のスリット 12Aの一端と放射状のスリット 12Bの一端とを、内方部 13 Aと外方部 13Bの境界部分で接続させた構成とすることが望ま、。略 V字形状のスリット 12A間を流れてきた磁束が、そのまま放射状のスリット 12B間を流れる構成とすることにより、磁束の流れが放射状のスリット 12Bにより阻害されるのを低減することができ、その結果として、インダクタンス値の向上を図ることができる。

[0096] なお、磁性体層 9全体に、その曲折部 12AAから磁性体層 9の外周方向へ広がる略 V字形状のスリット 12Aを複数並走させて形成しても力まわな、が、磁性体層外方部 13Bにおいては、単位面積当たりに流れる磁束の量が少ないため、渦電流を考慮する必要性は内方部 13Aに比べて少ない。従って、この外方部 13Bにはこの略 V字形状のスリット 12Aの代わりに、磁性体層 9の中心方向力外周方向へ向けて伸びる放射状のスリット 12Bを形成することが望ま、。あえて磁性体層 9の外方部 13Bのスリット間隔を疎にすることで、磁束の流れを妨げず、インダクタンス値の向上を図ることができるためである。

[0097] このように、磁性体層 9における少なくともその内方部 13Aには、図 13に示すごとく、その曲折部 12AAから磁性体層 9の外周方向へ向けて広がる略 V字形状のスリット 12Aを複数並走させて形成する構成としたため、磁束が最も多く流れ込んでくる磁性体層 9の内方部 13Aにおけるスリット間隔を均一にすることができ、その結果として渦電流の発生を大幅に抑制することができる。

[0098] さらに、略 V字形状のスリット 12Aを、その曲折部 12AAから外周方向へ向けて広力 ¾構成とすることにより、図 13に示すコイル 6中央部から発生した磁束力磁性体層 9を介してその曲折部 12AAから外周方向へ発散するのを、図 13に示すスリット 1 2Aの存在により妨げることが少なぐ高いインダクタンス値を得ることができる。

[0099] なお、図 13に示す略 V字形状のスリット 12Aの間隔は、磁性体層 9形成平面方向における渦電流の発生を防止するために、スキンデブスの 2倍未満の厚さにすることが望ましい。

[0100] なお、磁性体層 9を素体 5内ではなぐその上面あるいは下面に形成する構成にしてもかまわないが、図 13に示すごとぐ磁性体層 9を素体 5内に形成するとともに、この磁性体層 9に設けたスリット 12に素体 5の一部を充填する構成とすることにより、各磁性体層 9の全体を熱膨張'収縮率の均一な素体 5で覆う構成とすることができ、半田実装時等、コイル部品全体に熱が加わるような状況下においても、磁性体層 9に対して応力が局所的にかかることがなぐ高い信頼性を得ることができる。

[0101] さらに、このスリット 12に素体 5の一部を充填する構成とすることにより、磁性体層 9 と素体 5との接触面積が増し、それらの密着性を高めることができる。

[0102] なお、図 13において、複数の略 V字形状のスリット 12Aの曲折部 12AAを、磁性体層 9におけるコイル 6の中心部に対応する位置に形成することが望まし、。コイル 6の中心部から発生した磁束が磁性体層 9の外周方向へ発散する際に、この磁束の発散が略 V字形状のスリット 12Aの存在により妨げられることを防ぐためである。その結果としてより大きなインダクタンス値を得ることができる。

[0103] (実施の形態 7)

本実施の形態 7では、中脚部を有するインダクタンス部品の改良された実施の形態 (チップコイル）について、断面図である図 14および上面図である図 15〜図 22を参照しながら説明する。

[0104] 図 14において、シート状の素体 5の略中央にはスルーホール部 14を設け、このスルーホール部 14の外側にはコイル 6を、このコイル 6の最外周部にはコイル引出部 6 AA、 6BBを、コイル 6を構成する平面コイル 6A、 6B間にはビア 6Dを、それぞれ素体 5内に形成し、スルーホール部 14の内部には中脚磁性体層 16を形成している。また、コイル引出部 6AA、 6BBはそれぞれ素体 5の外側面に設けた端子 7、 8に電気的に接続されている。 [0105] そして、この中脚磁性体層 16内には、コイル 6の卷回平面に略垂直な絶縁性の壁 15を複数設けている。この壁 15の配置としては、例えば図 15に示すごとぐコイル 6 の卷回平面に垂直方向から見て、互いに平行になるように配置して、る。

[0106] このような構成により、コイル 6の卷回平面に略垂直 (即ち、渦電流の発生平面に対しても略垂直)な絶縁性の壁 15により渦電流の発生を効率よく低減することができ、酸ィ匕物等の低透磁率な材料を添加して中脚磁性体層 16自体の透磁率を下げる必要がないため、図 14に示すごとぐスルーホール部 14を通過する磁束 17の流通を阻害する影響が少なくなり、その結果として高、インダクタンス値のインダクタンス部品（チップコイル)を実現することができる。

[0107] なお、絶縁性の壁 15の配置としては、図 16に示すような構成、即ちスルーホール部 14の内周面のみに中脚磁性体層 16を形成し、そのさらに内側には絶縁部 18を形成し、中脚磁性体層 16内には、コイル 6の卷回平面に略垂直な絶縁性の壁 15を複数設けるような構成としても、中脚磁性体層 16自体の透磁率を下げることなく渦電流の発生を低減することができる。

[0108] ただし、図 15に示すごとぐスルーホール部 14の内周面のみならず、その内側を充填するように中脚磁性体層 16を形成することにより、中脚磁性体層 16の有効断面積を増やすことができ、その結果として、飽和磁束密度を高めることができ望ましい。

[0109] さらに、図 17に示すごとく、壁 15をコイル 6の卷回平面に垂直方向から見て、格子状になるように配置することにより、スルーホール部 14内側力も放射状に放出される、あるいは四方向からスルーホール部 14内側へ入射してくる磁束に対して、その磁束により発生される渦電流の低減をかなえることができる。即ち、図 15の構成においてある壁 15に垂直斜め方向から入射する（放出される)磁束に対しては、その磁束に垂直な平面において隣り合う壁 15と他の壁 15との距離が斜めに入射 (放出）する分長くなるため、渦電流が発生しやすくなつてしまう。し力しながら、図 17の構成においては、格子状に壁 15を設ける構成としたため、ある壁 15に対して垂直斜め方向から入射する（放出される）磁束に対しても、その壁 15に対して垂直な 2つの壁 15が磁束の両脇に平行して存在することにより、その磁束に垂直な平面において隣り合う壁 15 と他の壁 15との距離はどの角度力も入射しても一定となり、渦電流の発生する確率を低減することができる。その結果として、より一層の渦電流発生の低減をかなえることができる。

[0110] また、図 18に示すような構成、即ち、略クロス形状の磁性体層 16Aに、複数の略 V 字形状の壁 15を並走させ、この複数の略 V字形状の壁 15間に略 V字形状の磁性体層 16Bを設けた構成にすることにより、図 15の構成に比べてインダクタンス値を高めることができる。即ち、図 15の様な構成であれば、スルーホール部 14から素体 5上面 (下面)方向へ放出される（入射する）磁束のうち、壁 15に平行な方向の磁束に関しては、壁 15の存在によりその流れを阻害されないものの、それ以外の方向の磁束に関しては、壁 15によりその流れを阻害されてしまう。これに対して、図 18に示すような構成にすることにより、四方に放出される (入射する）磁束に対して、壁 15がその流れを阻害することがなぐインダクタンス値を向上させることができる。

[0111] さらに、図 19に示すような構成、即ち、略クロス形状の壁 15Aに、複数の略 V字形状の壁 15Bを並走させ、この複数の略 V字形状の壁 15B間、及び複数の略 V字形状の壁 15Bと略クロス形状の壁 15Aとの間に、略 V字形状の磁性体層 16を設けた構成にすることにより、図 18に示す略クロス形状の磁性体層 16Aにおける中央部分の渦電流を低減することができる。

[0112] さらに、図 20に示すような構成、即ち、略クロス形状の壁 15Aに、複数の略 V字形状の壁 15Bを並走させ、この複数の略 V字形状の壁 15B間、及び複数の略 V字形状の壁 15Bと略クロス形状の壁 15Aとの間に、略 V字形状の磁性体層 16を設けるとともに、複数の略 V字形状の壁 15Bの中心部を横断する壁 15Cを設けた構成とすることにより、図 19に示す略 V字形状の磁性体層 16における中央部分の渦電流を低減することがでさる。

[0113] その他、図 21、図 22に示すような構成、即ち、スルーホール部 14の内周面のみならず、その内側を充填するように磁性体層 16を形成するような構成であれば、図 15、図 17に示すような構成と同様に、磁性体層 16自体の透磁率を下げることなぐより一層の渦電流発生の低減をかなえることができるとともに、磁性体層 16の有効断面積を増やすことができ、飽和磁束密度を高めることができる。

[0114] ただし、図 22に示すように壁 15をコイル 6の卷回平面に垂直方向から見て、中央から発散させるような配置にすると、外周部分において壁 15とその他の壁 15との間隔が広がってしまうため、その部分において渦電流が発生しやすくなつてしまう。従って、図 15、図 17〜図 21に示すように、壁 15とその他の壁 15との間隔が略一定である構成にすることが、より効率よく渦電流発生を低減することができ望ましい。例えば、 1 〜10MHzの周波数領域では、その間隔を 20 m以下にするとその効果がよくなる

[0115] なお、本実施の形態においては、図 14に示すごとぐスルーホール部 14が素体 5 に内在されており、このスルーホール部 14に磁性体層 16が充填されるような構成とした。し力しながら、スルーホール部 14を貫通孔とし、素体 5の上面、下面から連続して磁性体層 16を形成する構成とすると、漏洩磁束を低減することができる。

産業上の利用可能性

[0116] 本発明のインダクタンス部品は、信頼性が高ぐかつインダクタンス値が高いという特徴を有し、携帯電話などの各種電気機器にお!ヽて有用である。

Claims

請求の範囲

[I] 素体と、この素体内に形成されたコイルと、このコイルに電気的に接続された端子とを備え、前記素体内には前記コイルの卷回平面に略並行に配置された磁性体層を形成したインダクタンス咅品。

[2] 前記磁性体層は複数形成され、前記複数の磁性体層間には前記素体の一部を介在させた、請求項 1に記載のインダクタンス部品。

[3] 前記磁性体層の厚さがスキンデブスの 2倍未満である、請求項 2に記載のインダクタンス部品。

[4] 前記端子の少なくとも一部を磁性体により形成した、請求項 1に記載のインダクタンス部品。

[5] 前記磁性体層にはスリットを形成し、このスリットに前記素体の一部を充填した、請求項 1に記載のインダクタンス咅品。

[6] 前記スリットは、略 V字形状のスリットであって、その略 V字形状の曲折部力前記磁性体層の外周方向に向けて広がる、複数並走する前記スリットである、請求項 5に記載のインダクタンス部品。

[7] 前記スリットの間隔をスキンデブスの 2倍未満にした、請求項 6に記載のインダクタンス部品。

[8] 前記磁性体層におけるコイル中心部に対応する位置に、前記略 V字形状のスリットの曲折部を形成した、請求項 6に記載のインダクタンス部品。

[9] 前記スリットは略クロス形状の前記スリットと略 V字形状の前記スリットとを含み、

前記略 V字形状のスリットは前記略クロス形状のスリットに並走する前記スリットであつて、その略 V字形状の曲折部から前記磁性体層の外周方向に向けて広がる、複数並走する前記スリットである、請求項 5に記載のインダクタンス部品。

[10] 前記略 V字形状のスリットの間隔をスキンデブスの 2倍未満にした、請求項 9に記載のインダクタンス部品。

[II] 前記スリットは前記磁性体層の少なくとも内方部に形成された略 V字形状のスリットであって、その略 V字形状の曲折部力も前記磁性体層の外周方向に向けて広がる、複数並走する前記スリットである、請求項 5に記載のインダクタンス部品。

[12] 前記磁性体層の外方部には、この磁性体層の中心方向から外周方向へ向けて伸びる放射状のスリットをさらに形成した、請求項 11に記載のインダクタンス部品。

[13] 前記略 V字形状のスリットの一端と前記放射状のスリットの一端とを接続させた請求項 12に記載のインダクタンス部品。

[14] 前記素体内における前記コイルの外側に磁性材料カゝらなる外脚部を設けるとともに、前記スリットの一端を前記外脚部の位置まで形成した、請求項 11に記載のインダクタンス部品。

[15] 前記コイルの内側において前記素体にスルーホール部を設け、このスルーホール部の内部に磁性体層を形成するとともに、前記磁性体層には、前記コイルの卷回平面に略垂直な絶縁性の壁を設けた、請求項 1に記載のインダクタンス部品。

[16] 素体と、

この素体内に形成されたコイルと、

このコイルに電気的に接続された端子と、

前記コイルの上方あるいは下方に設けられた磁性体層とを備え、

前記磁性体層には複数の略 V字形状のスリットを形成し、

前記スリットはその曲折部力前記磁性体層の外周方向へ向けて広がる互いに並走するスリットである、

インダクタンス咅品。

[17] 前記磁性体層にはさらに略クロス形状のスリットを形成するとともに、前記略 V字形状のスリットを前記略クロス形状のスリットに並走させた、

請求項 16に記載のインダクタンス部品。

[18] 素体と、

この素体内に形成されたコイルと、

このコイルに電気的に接続された端子と、

前記コイルの上方あるいは下方の少なくとも一方に設けられた磁性体層とを備え、前記磁性体層の少なくともその内方部には複数の略 V字形状のスリットを形成し、前記スリットはその曲折部力前記磁性体層の外周方向へ向けて広がる互いに並走するスリットである、インダクタンス咅品。

[19] 前記磁性体層の外方部には、この磁性体層の中心方向から外周方向へ向けて伸びる放射状のスリットをさらに形成した請求項 17に記載のインダクタンス部品。

[20] 前記略 V字形状のスリットの一端と前記放射状のスリットの一端とを接続させた、請求項 19に記載のインダクタンス部品。

[21] 前記素体内における前記コイルの外側に磁性材料カゝらなる外脚部を設けるとともに、前記スリットの一端を前記外脚部の位置まで形成した請求項 18に記載のインダクタンス部品。

[22] 素体と、この素体の略中央部に設けられたスルーホール部と、このスルーホール部の外側において前記素体内に形成されたコイルと、このコイルに電気的に接続された端子と、前記スルーホール部の内部に形成された磁性体層とを備え、この磁性体層には、前記コイルの卷回平面に略垂直な絶縁性の壁を設けたインダクタンス部品。