CN117594332A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种能够得到高电感且容易调整耦合系数的线圈部件。本申请的线圈部件(100)具备：线圈导体(31、32)，其分别埋入于磁性素体(11、12)；端子电极(21、22)，其从磁性素体(11)露出，分别与线圈导体(31)的一端和另一端连接；端子电极(23、24)，其从磁性素体(12)露出，分别与线圈导体(32)的一端和另一端连接；以及低磁导率层(15)，其设置于磁性素体(11、12)之间，且磁导率比磁性素体(11、12)低。由此，能够通过低磁导率层(15)所使用的磁性材料、低磁导率层的厚度来调节耦合系数。而且，由于将线圈导体(31、32)埋入于磁性素体(11、12)，因此也能够得到高的电感。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件，特别涉及能够用作耦合电感器的线圈部件。

背景技术

作为DC/DC转换器等开关电源的平滑用线圈，有时使用被称为耦合电感器(coupled inductor)的线圈部件。耦合电感器具有相互磁耦合的一对电流路径，当在一个电流路径中流过电流时，由于电动势(electromotive force)而在另一个电流路径中也流过电流。因此，如果用作开关电源的平滑用线圈，则能够降低浪涌电流(rush current)的峰值。作为耦合电感器，已知有专利文献1所记载的耦合电感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-117676号公报

专利文献2：日本特开2016-131208号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，专利文献1所记载的耦合电感器的线圈导体为棒状，因此难以得到高的电感。为了得到更高的电感，如专利文献2所记载的那样，考虑使用螺旋状的线圈图案的方法，但专利文献2所记载的线圈部件只是将埋入有线圈导体的两个素体简单粘接起来，因此难以调整耦合系数。而且，专利文献2所记载的线圈部件由于素体中使用了非磁性材料，因此难以得到足够的电感。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够得到高电感且容易调整耦合系数的线圈部件。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的线圈部件具备：第一磁性素体和第二磁性素体；第一线圈导体和第二线圈导体，其分别埋入于第一磁性素体和第二磁性素体；第一端子电极和第二端子电极，其从第一磁性素体露出，且分别与第一线圈导体的一端和另一端连接；第三端子电极和第四端子电极，其从第二磁性素体露出，且分别与第二线圈导体的一端和另一端连接；和低磁导率层，其设置在第一磁性素体与第二磁性素体之间，且磁导率比第一磁性素体和第二磁性素体低。

根据本发明，由于在埋入有线圈导体的两个磁性素体之间设置有低磁导率层，因此能够根据低磁导率层所使用的磁性材料或低磁导率层的厚度来调整耦合系数。而且，由于将线圈导体埋入于磁性素体，因此也能够得到高电感。

在本发明中，可以是，第一线圈导体和第二线圈导体均包含隔着层间绝缘膜而层叠的多个线圈图案，第一端子电极和第二端子电极与第一磁性素体、以及第三端子电极和第四端子电极与第二磁性素体隔着层间绝缘膜而分离。由此，可提高端子电极之间的绝缘耐压。

在本发明中，多个线圈图案可以沿第一磁性素体和第二磁性素体的排列方向层叠。由此，即使在线圈图案的层叠数多的情况下，也能够抑制磁性素体在高度方向上的尺寸。

在本发明中，第一端子电极与第三端子电极在层叠方向上的距离可以比第一线圈导体与第二线圈导体在层叠方向上的距离大。由此，能够进一步提高端子电极之间的绝缘耐压。

在本发明中，位于第一端子电极至第四端子电极与低磁导率层之间的层间绝缘膜可以比位于多个线圈图案之间的层间绝缘膜膜厚大。由此，能够进一步提高端子电极之间的绝缘耐压。

本发明的线圈部件还可以是：具备：第三磁性素体和第四磁性素体；第三线圈导体和第四线圈导体，其分别埋入于第三磁性素体和第四磁性素体；第五端子电极和第六端子电极，其从第三磁性素体露出，且分别与第三线圈导体的一端和另一端连接；第七端子电极和第八端子电极，其从第四磁性素体露出，且分别与第四线圈导体的一端和另一端连接；以及另一低磁导率层，其设置在第三磁性素体与第四磁性素体之间，磁导率比第三磁性素体和第四磁性素体低，第一磁性素体、第二磁性素体、第三磁性素体和第四磁性素体依次排列。由此，能够提供两个耦合电感器一体化而成的阵列部件。

在本发明中，可以是：第一端子电极、第三端子电极、第五端子电极和第七端子电极依次排列，第三端子电极与第五端子电极的距离大于第一端子电极与第三端子电极的距离，且大于第五端子电极与第七端子电极的距离。由此，能够进一步提高不同的耦合电感器之间的绝缘耐压。

发明效果

这样，根据本发明，能够提供一种能够得到高电感且容易调整耦合系数的线圈部件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件100的外观的大致立体图。

图2是线圈部件100的示意性XZ截面图。

图3是表示导体层L3的图案形状的大致平面图。

图4是线圈部件100的等效电路图。

图5是端子电极21、23及其周围的放大图。

图6是用于说明第一变形例的图。

图7是用于说明第二变形例的图。

图8是表示本发明的第二实施方式的线圈部件200的外观的大致立体图。

符号说明

11～14磁性素体

15、16低磁导率层

21～28端子电极

31、32线圈导体

40线圈图案

41、42端子电极图案

43通孔导体

50层间绝缘膜

100、200线圈部件

L1～L6导体层

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件100的外观的大致立体图。

如图1所示，本实施方式的线圈部件100具备沿X方向排列的磁性素体11、12、配置在磁性素体11、12之间的低磁导率层15、以及端子电极21～24。磁性素体11、12由包含由金属磁性体等构成的磁性填料和树脂粘合剂的复合磁性材料构成，在其内部埋入有后述的线圈导体。这样，在本实施方式中，由于将线圈导体埋入于磁性素体11、12，因此与使用由非磁性材料构成的素体的情况相比，能够得到更高的电感。

埋入磁性素体11的线圈导体的一端和另一端分别与从磁性素体11露出的端子电极21、22连接。埋入磁性素体12的线圈导体的一端和另一端分别与从磁性素体12露出的端子电极23、24连接。端子电极21、22沿Y方向排列，端子电极23、24沿Y方向排列，端子电极21、23沿X方向排列，端子电极22、24沿X方向排列。这些端子电极21～24均在构成XY平面的安装面露出，并且在分别对应的XZ侧面也露出。但是，端子电极21～24在XZ侧面露出这一点不是必须的，只要至少在安装面露出即可。

低磁导率层15与磁性素体11、12同样地，由包含由金属磁性体等构成的磁性填料和树脂粘合剂的复合磁性材料构成，但可使用磁导率比磁性素体11、12低的复合磁性材料。复合磁性材料的磁导率可以根据所使用的磁性填料的种类、添加量、尺寸等来调整。

图2是线圈部件100的示意性XZ截面图。

如图2所示，在磁性素体11埋入有线圈导体31，在磁性素体12埋入有线圈导体32。在图2所示的例子中，线圈导体31、32均为由导体层L1～L6构成的六层构造，在各导体层L1～L6形成有线圈图案40。导体层L1～L6由铜(Cu)等构成。导体层L1～L6的层叠方向为X方向，在各导体层L1～L6的层叠方向上的两侧设置有层间绝缘膜50。由此，确保导体层L1～L6之间的绝缘，并且防止导体层L1～L6与磁性素体11、12的接触。

作为一例，图3示出导体层L3的图案形状。如图3所示，在导体层L3设置有环绕大约3匝的线圈图案40和端子电极图案41、42。其它导体层也是同样的，包含环绕规定数量的线圈图案40和端子电极图案41、42。此外，各导体层L1～L6所包含的线圈图案40经由通孔导体串联连接，并且导体层L1所包含的线圈图案40的外周端与端子电极图案41连接，导体层L6所包含的线圈图案40的外周端与端子电极图案42连接。由此，线圈导体31、32分别构成单一的线圈。

端子电极图案41、42的端面通过从磁性素体11、12露出而构成端子电极21～24。这里，线圈导体31所包含的端子电极图案41的露出部分构成端子电极21，线圈导体31所包含的端子电极图案42的露出部分构成端子电极22。此外，线圈导体32所包含的端子电极图案41的露出部分构成端子电极23，线圈导体32所包含的端子电极图案42的露出部分构成端子电极24。在本实施方式中，从端子电极21朝向端子电极22在线圈导体31中流动的电流的环绕方向与从端子电极23朝向端子电极24在线圈导体32中流动的电流的环绕方向彼此相反。由此，如图4所示的等效电路图那样，本实施方式的线圈部件100能够用作线圈导体31、32沿反方向磁耦合的耦合电感器。

图5是端子电极21、23及其周围的放大图。

如图5所示，在构成端子电极21、23的端子电极图案41的表面，露出连接导体层L1～L6之间的通孔导体43。在未设置通孔导体43的部分露出层间绝缘膜50。此外，端子电极21、23的周围也被层间绝缘膜50包围，由此防止端子电极21、23与磁性素体11、12的接触，并且端子电极21、23之间的绝缘耐压提高。关于端子电极22、24也是同样的。

如以上说明的那样，本实施方式的线圈部件100在分别埋入有线圈导体31、32的磁性素体11、12之间设置有低磁导率层15，因此能够根据低磁导率层15所使用的磁性材料、低磁导率层的厚度来调整耦合系数。此外，尽管使用耐压低的磁性素体11、12，但也能够充分确保端子电极21、23之间的绝缘耐压以及端子电极22、24之间的绝缘耐压。

具有这样的构造的线圈部件100能够通过在分别制作埋入有线圈导体31的磁性素体11和埋入有线圈导体32的磁性素体12之后，经由低磁导率层15将两者贴合来制作。贴合可以使用粘接剂，也可以使低磁导率层15所包含的未固化状态的树脂粘合剂固化来贴合。

图6是用于说明第一变形例的图，与图5所示的平面对应。

在图6所示的第一变形例中，位于导体层L6与低磁导率层15之间的层间绝缘膜50的层叠方向(X方向)上的厚度T1比其它层间绝缘膜50的层叠方向上的厚度T2大。由此，不变更低磁导率层15的X方向上的厚度，端子电极21、23之间的X方向上的距离以及端子电极22、24之间的X方向上的距离扩大，并且位于两者之间的层间绝缘膜50的厚度增大，因此能够进一步提高绝缘耐压。

图7是用于说明第二变形例的图，与图5所示的平面对应。

在图7所示的第二变形例中，删除了位于导体层L6的端子电极图案41、42。由此，端子电极21、23之间(22、24之间)的X方向上的距离W1扩大，比属于线圈导体31的导体层L6和属于线圈导体32的导体层L6的X方向上的距离W2大，因此能够进一步提高绝缘耐压。

图8是表示本发明的第二实施方式的线圈部件200的外观的大致立体图。

如图8所示，第二实施方式的线圈部件200具有连接有两个上述第一实施方式的线圈部件100的构造。即，具备沿X方向排列的磁性素体11～14、配置于磁性素体13、14之间的低磁导率层16、以及端子电极21～28。磁性素体13、14由与磁性素体11、12相同的磁性材料构成，低磁导率层16由与低磁导率层15相同的磁性材料构成。即，低磁导率层16使用磁导率比磁性素体11～14低的复合磁性材料。

具有这样的构造的线圈部件200能够用作两个耦合电感器的阵列部件。而且，端子电极23、25之间的距离W4比端子电极21、23之间的距离W3以及端子电极25、27之间的距离W3大，由此，可充分确保不同的耦合电感器之间的绝缘耐压。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更，显然这些也包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种线圈部件，其中，

具备：

第一磁性素体和第二磁性素体；

第一线圈导体和第二线圈导体，其分别埋入于所述第一磁性素体和所述第二磁性素体；

第一端子电极和第二端子电极，其从所述第一磁性素体露出，分别与所述第一线圈导体的一端和另一端连接；

第三端子电极和第四端子电极，其从所述第二磁性素体露出，分别与所述第二线圈导体的一端和另一端连接；和

低磁导率层，其设置于所述第一磁性素体与所述第二磁性素体之间，且磁导率比所述第一磁性素体和所述第二磁性素体低。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，

所述第一线圈导体和所述第二线圈导体均包含隔着层间绝缘膜而层叠的多个线圈图案，

所述第一端子电极和所述第二端子电极与所述第一磁性素体隔着所述层间绝缘膜而分离；并且所述第三端子电极和所述第四端子电极与所述第二磁性素体隔着所述层间绝缘膜而分离。

3.根据权利要求2所述的线圈部件，其中，

所述多个线圈图案沿所述第一磁性素体和所述第二磁性素体的排列方向层叠。

4.根据权利要求3所述的线圈部件，其中，

所述第一端子电极与所述第三端子电极在层叠方向上的距离比所述第一线圈导体与所述第二线圈导体在层叠方向上的距离大。

5.根据权利要求3所述的线圈部件，其中，

位于所述第一端子电极至所述第四端子电极与所述低磁导率层之间的层间绝缘膜的膜厚比位于所述多个线圈图案之间的层间绝缘膜的膜厚大。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的线圈部件，其中，

还具备：

第三磁性素体和第四磁性素体；

第三线圈导体和第四线圈导体，其分别埋入于所述第三磁性素体和所述第四磁性素体；

第五端子电极和第六端子电极，其从所述第三磁性素体露出，并分别与所述第三线圈导体的一端和另一端连接；

第七端子电极和第八端子电极，其从所述第四磁性素体露出，并分别与所述第四线圈导体的一端和另一端连接；以及

另一低磁导率层，其设置于所述第三磁性素体与所述第四磁性素体之间，且磁导率比所述第三磁性素体和所述第四磁性素体低，

所述第一磁性素体、所述第二磁性素体、所述第三磁性素体和所述第四磁性素体依次排列。

7.根据权利要求6所述的线圈部件，其中，

所述第一端子电极、所述第三端子电极、所述第五端子电极和所述第七端子电极依次排列，

所述第三端子电极与所述第五端子电极的距离比所述第一端子电极与所述第三端子电极的距离大，且比所述第五端子电极与所述第七端子电极的距离大。