JP2000138120A

JP2000138120A - 積層型インダクタ

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Publication number: JP2000138120A
Application number: JP10311736A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nakada; 泰弘中田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2018-11-02
Also published as: JP3039538B1

Abstract

(57)【要約】【課題】引出し用ビアホールに発生する渦電流を抑え
ることができる積層型インダクタを得る。【解決手段】螺旋状コイルＬ１の構成するコイル導体
パターン２ａ〜２ｅをそれぞれ形成した絶縁性シート３
と、保護用絶縁性シート４とを積み重ねて積層体を構成
している。コイルＬ１の軸は、積層体の実装面に対して
平行である。コイルＬ１の両端部と外部電極との間をそ
れぞれ電気的に接続する引出し用ビアホール７は、コイ
ルＬ１の内径領域の範囲外に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型インダクタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層型インダクタとして、例えば図９に
示すような構造を有するものが提案されている。該積層
型インダクタ８１は、コイル導体パターン８２ａ〜８２
ｃをそれぞれ表面に設けた絶縁性シート８４と、引出し
パターン８３ａ，８３ｂをそれぞれ表面に設けた絶縁性
シート８４と、保護用絶縁性シート８５等で構成されて
いる。各コイル導体パターン８２ａ〜８２ｃは、絶縁性
シート８４にそれぞれ設けたビアホール８６ｂ、８６ｃ
を介して電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬ３と
される。

【０００３】引出しパターン８３ａは、絶縁性シート８
４に設けたビアホール８６ａを介して、コイルＬ３の一
方の端部（具体的にはコイル導体パターン８２ａ）に電
気的に接続している。同様に、引出しパターン８３ｂ
は、絶縁性シート８４に設けたビアホール８６ｄを介し
て、コイルＬ３の他方の端部（具体的には、コイル導体
パターン８２ｃ）に電気的に接続している。

【０００４】保護用絶縁性シート８５の中央部と、引出
しパターン８３ｂを表面に設けた絶縁性シート８４の中
央部には、それぞれ引出し用ビアホール８７が設けられ
ている。引出し用ビアホール８７を使用するのは、コイ
ルＬ３と入出力外部電極との電気的接続が容易だからで
ある。また、引出し用ビアホール８７を絶縁性シート８
４，８５の中央部に設けるのは、積層型インダクタ８１
を印刷配線板等に実装する際に、方向性を考慮しなくて
すむからである。

【０００５】各絶縁性シート８４，８５は積み重ねられ
た後、一体的に焼成され、図１０及び図１１に示すよう
な積層体９１とされる。積層体９１の左右端部にはそれ
ぞれ入力外部電極９２、出力外部電極９３が設けられて
いる。入力外部電極９２は、引出し用ビアホール８７を
介して、引出しパターン８３ｂに電気的に接続してい
る。同様に、出力外部電極９３は、引出し用ビアホール
８７を介して、引出しパターン８３ａに電気的に接続し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
積層型インダクタ８１は、図１１に示すように、引出し
用ビアホール８７が螺旋状コイルＬ３の内径領域Ｒに重
なっている。ここに、内径領域Ｒは、積層体９１におい
て、コイルＬ３の内周面の延長軌跡で囲まれた領域を意
味し、磁束密度の大きな領域である。従って、引出し用
ビアホール８７を大きな磁束φが貫通し、引出し用ビア
ホール８７に大きな渦電流が発生することになり、イン
ダクタ８１のＱを低下させるという問題があった。この
渦電流の影響は、インダクタ８１が小型化するにつれて
特に顕著に現れる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、引出し用ビアホ
ールに発生する渦電流を抑えることができる積層型イン
ダクタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る積層型インダクタは、（ａ）複
数の絶縁層と複数のコイル導体パターンを積み重ねて構
成した積層体と、（ｂ）前記コイル導体パターンを電気
的に接続して構成し、かつ、前記積層体の実装面に対し
て平行な軸を有するコイルと、（ｃ）前記コイルの軸方
向に対して垂直な状態で、前記積層体の両端部にそれぞ
れ設けられた入力外部電極及び出力外部電極と、（ｄ）
前記積層体に設けられた、前記コイルの両端部と前記入
力外部電極及び前記出力外部電極とをそれぞれ電気的に
接続するための引出し用ビアホールとを備え、（ｅ）前
記引出し用ビアホールを、前記積層体の前記コイルの内
径領域外に配設したこと、を特徴とする。ここに、コイ
ルの内径領域は、積層体において、コイルの内周面の延
長軌跡で囲まれた領域を意味する。

【０００９】以上の構成により、引出し用ビアホールが
コイルの内径領域外に配設されているため、磁束が引出
し用ビアホールを殆ど貫通せず、引出し用ビアホールに
発生する渦電流が抑えられる。従って、積層型インダク
タのＱが高くなる。

【００１０】また、入力外部電極とコイルの一方の端部
を電気的に接続するための引出し用ビアホールを、出力
外部電極とコイルの他方の端部を電気的に接続するため
の引出し用ビアホールに対して１８０度回転した位置に
配設することにより、積層型インダクタを印刷配線板等
に実装する際の実装方向に関係なく、印刷配線板から積
層型インダクタを介して再び印刷配線板に戻るまでの電
流経路の長さが一定となる。

【００１１】さらに、入力外部電極及び出力外部電極
を、コイルの内径領域外に配設することにより、磁束が
外部電極を殆ど貫通せず、外部電極内に渦電流が殆ど発
生しなくなる。従って、積層型インダクタのＱがさらに
改善される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型インダ
クタの実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１３】図１に示すように、積層型インダクタ１
は、コイル導体パターン２ａ〜２ｅをそれぞれ表面に設
けた矩形状の絶縁性シート３と、保護用絶縁性シート４
等で構成されている。各コイル導体パターン２ａ〜２ｅ
は、絶縁性シート３にそれぞれ設けたビアホール６ａ〜
６ｄを介して電気的に直列に接続され、絶縁性シート３
の積み重ね方向に対して平行な軸を有する螺旋状コイル
Ｌ１を構成する。

【００１４】図１において右側に位置する保護用絶縁性
シート４の下部手前寄りの位置には、引出し用ビアホー
ル７が設けられている。同様に、図１において左側に位
置する保護用絶縁性シート４及び絶縁性シート３の下部
奥寄りの位置には、引出し用ビアホール７が設けられて
いる。絶縁性シート３，４は磁性体材料（例えばフェラ
イト）あるいは非磁性体材料（例えばセラミック）と結
合剤等を混練して作成したスラリー状原料を、シート状
にしたものである。コイル導体パターン２ａ〜２ｅはＡ
ｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ−Ｐｄ等からなり、スクリ
ーン印刷等の手法により形成される。

【００１５】各シート３，４は積み重ねられた後、一体
的に焼成され、図２及び図３に示すような直方体状の積
層体１０とされる。積層体１０の両端面の下部には、Ｎ
ｉ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ等からなる入力外部電極１
１と出力外部電極１２が、塗布、焼付け等の手法により
設けられている。つまり、この入出力外部電極１１，１
２は、シート３，４の積み重ね方向に対して垂直に配置
している。外部電極１１，１２は螺旋状コイルＬ１の内
径領域Ｒに重ならないように設定されている。ここに、
内径領域Ｒは、積層体１０において、コイルＬ１の内周
面の延長軌跡で囲まれた領域を意味する。この内径領域
Ｒは、磁束密度の大きな領域である。

【００１６】積層体１０の四つの側面のうちの一つは、
積層型インダクタ１を印刷配線板等へ半田付けする際の
実装面として利用される。例えば、図２及び図３におい
て、積層体１０の下面１０ａを実装面とした場合、実装
面１０ａに対して、シート３，４の積み重ね方向は平行
であり、コイルＬ１の軸方向も平行である。

【００１７】コイルＬ１の一方の端部（具体的には、コ
イル導体パターン２ａ）は、引出し用ビアホール７を介
して出力外部電極１２に電気的に接続している。コイル
Ｌ１の他方の端部（具体的には、コイル導体パターン２
ｅ）は、引出し用ビアホール７を介して入力外部電極１
１に電気的に接続している。引出し用ビアホール７の径
は、コイル導体パターン２ａ〜２ｅのパターン幅と同じ
寸法に設定して、両者のインピーダンスマッチングを図
ることが望ましい。

【００１８】以上の構成からなる積層型インダクタ１
は、図３に示すように、引出し用ビアホール７が螺旋状
コイルＬ１の内径領域Ｒの範囲外に配設されているた
め、磁束φが引出し用ビアホール７を殆ど貫通せず、引
出し用ビアホール７に発生する渦電流を抑えることがで
きる。これにより、積層型インダクタ１のＱ値を、従来
の積層型インダクタより１．２〜１．５倍高くすること
ができる。さらに、外部電極１１，１２も、螺旋状コイ
ルＬ１の内径領域Ｒ外に配設されているため、磁束φが
外部電極１１，１２を殆ど貫通せず、外部電極１１，１
２に発生する渦電流も抑えることができる。これによ
り、積層型インダクタ１のＱを更に向上させることがで
きる。

【００１９】また、図９に示すように、従来の積層型イ
ンダクタ８１は、内径領域Ｒと重なっている引出しパタ
ーン８３ａ，８３ｂを必要としているが、本実施形態の
積層型インダクタ１は、引出しパターン８３ａ，８３ｂ
を必要としないため、引出しパターン８３ａ，８３ｂ内
に発生していた渦電流を低減することができる。

【００２０】さらに、コイルＬ１の軸は、積層型インダ
クタ１の実装面１０ａに平行である。従って、コイルＬ
１の両端部分と外部電極１１，１２間にそれぞれ発生す
る浮遊容量は、コイルＬ１と外部電極１１間、あるい
は、コイルＬ１と外部電極１２間の電位差が小さく、し
かも間隔が広いため、極めて小さい値となる。この結
果、積層型インダクタ１の自己共振周波数の高周波化を
図ることができる。

【００２１】なお、本発明に係る積層型インダクタは前
記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変更することができる。

【００２２】例えば、図５ないし図７に示すような構造
の積層型インダクタ３１であってもよい。この積層型イ
ンダクタ３１は、コイルＬ１の一方の端部（具体的に
は、コイル導体パターン２ｅ）と入力外部電極３２を電
気的に接続する引出し用ビアホール３７を、コイルＬ１
の他方の端部（具体的には、コイル導体パターン２ａ）
と出力外部電極３３を電気的に接続する引出し用ビアホ
ール７に対して１８０度回転した位置（図７参照）に配
設している。ここに、入出力外部電極３２，３３は、積
層体１０の両端面に設けられている。外部電極３２，３
３の中央部には、矩形状の穴３２ａ，３３ａが形成さ
れ、外部電極３２、３３は螺旋状コイルＬ１の内径領域
Ｒに重ならないように設定されている。これにより、磁
束φが外部電極３２，３３を殆ど貫通せず、積層型イン
ダクタ３１のＱが向上する。図５ないし図７において、
図１、図２及び図４の各部材に対応するものには同じ符
号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００２３】以上の構成からなる積層型インダクタ３１
と前記実施形態の積層型インダクタ１とを比較する。比
較のために、前記実施形態の積層型インダクタ１は、そ
の両端面に外部電極１１，１２の替わりに外部電極３
２，３３が形成されているものとする。前記実施形態の
積層型インダクタ１を印刷配線板４２の回路パターン４
３，４４に半田付けした場合、図８の（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、実装方向を上下逆にすると、印刷配線板
４２から積層型インダクタ１を介して再び印刷配線板４
２に戻るまでの電流Ｉの経路の長さが異なる。つまり、
積層型インダクタ１は、実装の際に方向性を有し、実装
方向によってインダクタンスに差が生じる。これに対し
て、図５ないし図７に示した積層型インダクタ３１を印
刷配線板４２の回路パターン４３，４４に半田付けした
場合、図８の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、実装方向
を上下逆にしても、印刷配線板４２から積層型インダク
タ３１を介し再び印刷配線板４２に戻るまでの電流Ｉの
経路の長さは一定である。つまり、積層型インダクタ３
１は、実装の際に方向性がなく、実装方向によってイン
ダクタンスに差が生じないという利点がある。

【００２４】また、本発明に係る積層型インダクタの外
形やコイル導体パターンの形状は、角形に限らず、円形
等であってもよい。

【００２５】また、積層型インダクタを製造する場合、
コイル導体パターンを表面に設けた絶縁性シートを積み
重ねた後、一体的に焼成する工法に必ずしも限定されな
い。絶縁性シートは予め焼成されたものを用いてもよ
い。また、以下に説明する工法によって積層型インダク
タを製造してもよい。すなわち、印刷等の手法によりペ
ースト状の絶縁性材料にて絶縁層を形成した後、その絶
縁層の表面にペースト状の導電性材料を塗布してコイル
導体パターンを形成する。次に、ペースト状の絶縁性材
料を前記コイル導体パターンの上から塗布してコイル導
体パターンが内蔵された絶縁層とする。同様にして、順
に、重ね塗りをしながら、コイル導体パターンの必要な
箇所の電気的接続を行なうことにより、積層構造を有す
るインダクタが得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、引出し用ビアホールを、積層体のコイルの内径
領域外に配設したので、磁束が引出し用ビアホールを殆
ど貫通せず、引出し用ビアホールに発生する渦電流を低
減することができる。この結果、積層型インダクタのＱ
値をアップさせることができる。

【００２７】また、入力外部電極とコイルの一方の端部
を電気的に接続するための引出し用ビアホールを、出力
外部電極とコイルの他方の端部を電気的に接続するため
の引出し用ビアホールに対して１８０度回転した位置に
配設することにより、積層型インダクタを印刷配線板等
に実装する際の実装方向に関係なく、印刷配線板から積
層型インダクタを介して再び印刷配線板に戻るまでの電
流経路の長さを一定にすることができる。従って、実装
方向によってインダクタンスに差が生じない積層型イン
ダクタが得られる。

【００２８】さらに、入力外部電極及び出力外部電極
を、積層体のコイルの内径領域外に配設することによ
り、磁束が外部電極を殆ど磁束が貫通せず、外部電極内
に渦電流が殆ど発生しなくなる。従って、積層型インダ
クタのＱがさらに改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型インダクタの一実施形態を
示す分解斜視図。

【図２】図１に示した積層型インダクタの外観斜視図。

【図３】図２に示した積層型インダクタの構成を模式的
に示す断面図。

【図４】図２に示した積層型インダクタの引出し用ビア
ホールの位置関係を右側面から見た模式図。

【図５】図１に示した積層型インダクタの変形例を示す
分解斜視図。

【図６】図５に示した積層型インダクタの外観斜視図。

【図７】図６に示した積層型インダクタの引出し用ビア
ホールの位置関係を右側面から見た模式図。

【図８】図６に示した積層型インダクタの特徴を説明す
るための説明図。

【図９】従来の積層型インダクタを示す分解斜視図。

【図１０】図９に示した積層型インダクタの外観斜視
図。

【図１１】図１０に示した積層型インダクタの構成を模
式的に示す断面図。

【符号の説明】

１，３１…積層型インダクタ２ａ〜２ｅ…コイル導体パターン３，４…絶縁性シート６ａ〜６ｄ…ビアホール７，３７…引出し用ビアホール１１，１２，３２，３３…外部電極Ｌ１…コイル

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．
２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の絶縁層と複数のコイル導体パター
ンを積み重ねて構成した積層体と、前記コイル導体パターンを電気的に接続して構成し、か
つ、前記積層体の実装面に対して平行な軸を有するコイ
ルと、前記コイルの軸方向に対して垂直な状態で、前記積層体
の両端部にそれぞれ設けられた入力外部電極及び出力外
部電極と、前記積層体に設けられた、前記コイルの両端部と前記入
力外部電極及び前記出力外部電極とをそれぞれ電気的に
接続するための引出し用ビアホールとを備え、前記引出し用ビアホールを、前記積層体の前記コイルの
内径領域外に配設したこと、を特徴とする積層型インダクタ。
【請求項２】前記入力外部電極とコイルの一方の端部
を電気的に接続するための引出し用ビアホールを、前記
出力外部電極とコイルの他方の端部を電気的に接続する
ための引出し用ビアホールに対して１８０度回転した位
置に配設したことを特徴とする請求項１記載の積層型イ
ンダクタ。
【請求項３】前記入力外部電極及び前記出力外部電極
を、前記積層体の前記コイルの内径領域外に配設したこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層型イン
ダクタ。