JP2001284125A - Planar magnetic device - Google Patents

Planar magnetic device

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JP2001284125A
JP2001284125A JP2000091092A JP2000091092A JP2001284125A JP 2001284125 A JP2001284125 A JP 2001284125A JP 2000091092 A JP2000091092 A JP 2000091092A JP 2000091092 A JP2000091092 A JP 2000091092A JP 2001284125 A JP2001284125 A JP 2001284125A
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JP
Japan
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planar
coil
ferrite
coils
magnetic element
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Application number
JP2000091092A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Fukuda
泰隆 福田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar magnetic device which is thin and superior in magnetic properties and used for a transformer or the like, utilized in a small electronic apparatus. SOLUTION: A planar magnetic device is equipped with two ferrite magnetic films 11 and 19, each being made through wet method or a method in which ferrite magnetic powder is fixed together with a resin binder and two electroplated plane coils 13 and 18 which are stacked up in the direction of thickness through the intermediary of an insulating layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスやライン
フィルタなどに使用される平面磁気素子に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar magnetic element used for a transformer or a line filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型・薄型化にともな
い、コイル部品の薄型化が望まれるようになってきた。
従来のフェライト焼結体ボビンに銅線を巻いた型式のト
ランスやラインフィルタなどの部品では薄型化が困難で
ある。そこで最近では、グリーンシートを積層したもの
が開発されている。例えば、特開平4−123405号
公報には、磁性体シートと内部導体パターンとを積層し
て積層チップを形成し、内部導体パターンによって積層
チップ内に2個のコイルを形成すると共に一方のコイル
を構成する内部導体パターンを他方のコイルを構成する
内部導体パターンとを交互に配設した積層チップコモン
モールドチョークコイルにおいて、一方のコイルを構成
する最外層の内部導体パターンと他方のコイルを構成す
る最外層の内部導体パターンとの間の層間距離を小さく
することによって、両コイルの各端部間に容量を発生さ
せ、中間層で両コイルの内部導体パターン同士の層間距
離を大きくすることによって、中間層における両コイル
間の浮遊容量を小さくした積層チップコモンモールドチ
ョークコイルを開示している。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller and thinner, it has been desired to make coil components thinner.
It is difficult to reduce the thickness of conventional components such as transformers and line filters in which a copper wire is wound around a ferrite sintered body bobbin. Therefore, recently, a stack of green sheets has been developed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-123405 discloses that a laminated chip is formed by laminating a magnetic material sheet and an internal conductor pattern, two coils are formed in the laminated chip by the internal conductor pattern, and one coil is formed. In the laminated chip common mold choke coil in which the internal conductor patterns constituting the other coil are alternately arranged with the internal conductor patterns constituting the other coil, the inner conductor pattern of the outermost layer constituting one coil and the inner conductor pattern constituting the other coil constitute the same. By reducing the interlayer distance between the inner conductor patterns of the outer layer, a capacitance is generated between the ends of both coils, and by increasing the interlayer distance between the inner conductor patterns of the both coils in the intermediate layer, the A multilayer chip common mold choke coil in which the stray capacitance between both coils in a layer is reduced is disclosed.

【0003】また、フェライト基板の間に平面コイルを
挟んだ小型・薄型化に適した構造のもの、例えば、第1
の磁性体基板と、その表面に薄膜形成手段にて形成され
た、絶縁体層とコイルパターンを厚み方向に積み重ねた
積層体と、第1の磁性体基板との間に前記積層体を挟む
第2の磁性体基板とを備え、コイルパターンが少なくと
も2個のコイルを構成しているコイル部品(特開平8−
203737号公報)が提案されている。
Also, a structure suitable for miniaturization and thinning with a planar coil sandwiched between ferrite substrates, for example,
And a first magnetic substrate sandwiching the laminate between a first magnetic substrate and a laminate formed by stacking an insulator layer and a coil pattern in the thickness direction, the laminate being formed on a surface thereof by a thin film forming means. And a coil component comprising at least two magnetic substrates and a coil pattern constituting at least two coils
203737) has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】グリーンシート積層タ
イプでは、コイルが印刷法で構成されるため、コイル直
流抵抗値が大きく電気的な信頼性に問題が残っていた。
一方、フェライト基板の間に平面コイルを構成するタイ
プでは、フェライトにバルク焼結体を使用しているため
薄型化が困難であるとともに、コイルを鎖交する磁束で
の銅損の増加という課題が残されていた。本発明の目的
は、薄型化が可能であり、かつ電磁気特性に優れた平面
磁気素子を提供することにある。
In the green sheet laminated type, since the coil is formed by a printing method, the DC resistance of the coil is large, and there remains a problem in electrical reliability.
On the other hand, in the case of a type in which a planar coil is formed between ferrite substrates, it is difficult to reduce the thickness because a bulk sintered body is used for the ferrite, and the problem of increased copper loss due to the magnetic flux interlinking the coil. Was left. An object of the present invention is to provide a planar magnetic element which can be reduced in thickness and has excellent electromagnetic characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討を重
ねた結果、以下の手段を用いることによって上記目的を
達成することができることを見出し本発明を完成した。
本発明の第1の発明は印刷法又はグリーンシート法で成
膜されたフェライト磁性膜から成る2層のフェライト磁
性膜と、その間に絶縁層を介して厚み方向に積層された
2個の電気めっき平面コイルとを備えたことを特徴とす
る平面磁気素子である。この場合に、前記積層された2
個の電気メッキ平面コイルのコイル線間にフェライト磁
性体が介装されているとコイル鎖交磁束を低減し、銅損
を減少させることができ好適である。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above object can be achieved by using the following means, and has completed the present invention.
A first invention of the present invention is a two-layer ferrite magnetic film composed of a ferrite magnetic film formed by a printing method or a green sheet method, and two electroplating layers laminated in the thickness direction with an insulating layer interposed therebetween. A planar magnetic element comprising a planar coil. In this case, the stacked 2
It is preferable that a ferrite magnetic material is interposed between the coil wires of the electroplated planar coils, because the flux linkage between the coils can be reduced and the copper loss can be reduced.

【0006】また、本発明の第2の発明は、印刷法又は
グリーンシート法で成膜されたフェライト磁性膜から成
る2層のフェライト磁性膜と、その間に同一平面上に形
成された複数の電気めっき平面コイルとを備えたことを
特徴とする平面磁気素子である。
A second invention of the present invention is directed to a two-layer ferrite magnetic film composed of a ferrite magnetic film formed by a printing method or a green sheet method, and a plurality of electric films formed on the same plane therebetween. A planar magnetic element comprising: a plated planar coil.

【0007】この平面磁気素子は、各コイルの最内周の
内側とコイル全体の最外周の外側にフェライト磁性体が
配設されていると好ましい。また、コイルの最内周の内
側と最外周の外側にフェライト磁性体が配設され、それ
以外のコイル間にはフェライト磁性体と非磁性体絶縁体
が交互に介装されていてもよい。このような構成とする
ことにより、コイル鎖交磁束を低減し、銅損を減少させ
ることができる。さらに、前記平面磁気素子が基板上に
形成されたものであってもよい。
In this planar magnetic element, it is preferable that a ferrite magnetic material is disposed inside the innermost periphery of each coil and outside the outermost periphery of the entire coil. Further, a ferrite magnetic body may be provided inside the innermost circumference and outside the outermost circumference of the coil, and a ferrite magnetic body and a nonmagnetic insulator may be alternately provided between the other coils. With such a configuration, it is possible to reduce the flux linkage of the coil and reduce the copper loss. Further, the planar magnetic element may be formed on a substrate.

【0008】本発明では、薄型化の課題を解決するた
め、フェライト層を印刷法やグリーンシート法形成する
とともに、コイルを平面構造とした。フェライト層の厚
みは特に限定しないが、形成の容易性と優れた特性とを
両立させる観点から、20〜60μmとすることがより
好適である。印刷法やグリーンシート法では、フェライ
ト磁粉をバインダに混ぜたペーストが用いられる。成膜
後は、バインダを除いて焼成してもよいし、あるいはバ
インダを固化させて用いてもよい。バインダを固化させ
る場合のバインダとしてはエポキシ樹脂やポリイミド樹
脂がより好適である。
In the present invention, in order to solve the problem of thinning, a ferrite layer is formed by a printing method or a green sheet method, and the coil has a planar structure. The thickness of the ferrite layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 60 μm from the viewpoint of achieving both easy formation and excellent characteristics. In the printing method and the green sheet method, a paste in which ferrite magnetic powder is mixed with a binder is used. After forming the film, the film may be fired without the binder, or may be used after solidifying the binder. As a binder for solidifying the binder, an epoxy resin or a polyimide resin is more preferable.

【0009】電磁気特性についての課題としては、直流
抵抗の低減とコイル鎖交磁束の低減が必要である。直流
抵抗を低減させる前者の課題に対しては、平面コイルを
電気めっき法で形成する手段を用いた。この手段による
と、印刷法の場合のようにバインダからの不純物の混入
や空隙発生を抑えることができ、比抵抗の小さなコイル
の製造を達成できるとともに、印刷法によるよりもコイ
ルの厚膜化が容易で断面積の大きなコイルを得ることが
でき、コイルの直流抵抗を低減することができる。コイ
ル鎖交磁束の低減の課題については、第1の発明の平面
磁気素子においては、前記積層された2個の電気メッキ
平面コイルのコイル線間にフェライト磁性体を介装する
ことが好ましく、第2の発明の平面磁気素子において
は、各コイルの最内周の内側とコイル全体の最外周の外
側にフェライト磁性体が配設されていると好ましい。ま
た、コイルの最内周の内側と最外周の外側にフェライト
磁性体が配設され、それ以外のコイル間にはフェライト
磁性体と非磁性体絶縁体が交互に介装することによって
達成される。
[0009] As for the problems regarding the electromagnetic characteristics, it is necessary to reduce the DC resistance and the flux linkage of the coil. To solve the former problem of reducing the DC resistance, means for forming a planar coil by an electroplating method was used. According to this means, as in the case of the printing method, contamination of impurities from the binder and generation of voids can be suppressed, a coil having a small specific resistance can be achieved, and the coil can be made thicker than by the printing method. A coil having an easy and large cross-sectional area can be obtained, and the DC resistance of the coil can be reduced. With respect to the problem of reducing the coil linkage magnetic flux, in the planar magnetic element of the first invention, it is preferable that a ferrite magnetic material is interposed between the coil wires of the two stacked electroplated planar coils. In the planar magnetic element according to the second aspect of the present invention, it is preferable that the ferrite magnetic material is disposed inside the innermost periphery of each coil and outside the outermost periphery of the entire coil. In addition, a ferrite magnetic material is provided inside the innermost circumference and outside the outermost circumference of the coil, and is achieved by alternately interposing a ferrite magnetic material and a nonmagnetic insulator between the other coils. .

【0010】なお、本発明の磁気素子は基板が必須では
ないが、SiやAl23などの基板の上に形成してもよ
い。
Although the magnetic element of the present invention does not require a substrate, it may be formed on a substrate such as Si or Al 2 O 3 .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。平面コイルのパターンには、図17
に示すスパイラル状コイル35と図18に示すミアンダ
状コイル36とがあり、特に限定するものではないが、
図17に示すスパイラル状コイル35の方がより大きな
インダクタンスが得られるので好適である。また、本発
明の磁気素子は2個以上のコイルから構成されるが、こ
れらは図1〜4に示すように厚さ方向に絶縁層をはさん
で配置してもよいし、図5〜16に示すように同一平面
上に近接して配置してもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 17 shows the pattern of the planar coil.
There is a spiral coil 35 shown in FIG. 18 and a meander coil 36 shown in FIG.
The spiral coil 35 shown in FIG. 17 is preferable because a larger inductance can be obtained. Although the magnetic element of the present invention is composed of two or more coils, these may be arranged with an insulating layer sandwiched in the thickness direction as shown in FIGS. As shown in FIG.

【0012】図1は本発明の第1の発明に係る実施例の
平面磁気素子10の断面図、図2はその要素を分解して
示した斜視図である。この平面磁気素子10は、第1の
フェライト層11の上に第1の平面コイル13が形成さ
れている。コイル−コイル間にはフェライト磁性体14
が充填されており、第1の平面コイル13の最外周より
外側にもフェライト磁性体14が配設されている。第1
の平面コイル13の上に絶縁層としてポリイミド樹脂層
15,17が設けられておりその中に第1の平面コイル
13の端子34から引き出し電極16が形成されてい
る。ポリイミド樹脂層17の上に第2の平面コイル18
が形成されており、その上に第2のフェライト層19が
形成され、端子34の上に孔20を通って第2の平面コ
イル18の引き出し電極21が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view of a planar magnetic element 10 of an embodiment according to the first invention of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing its components. This planar magnetic element 10 has a first planar coil 13 formed on a first ferrite layer 11. Ferrite magnetic material 14 between coils
, And a ferrite magnetic body 14 is also provided outside the outermost periphery of the first planar coil 13. First
The polyimide resin layers 15 and 17 are provided as insulating layers on the flat coil 13 of the above. The lead electrode 16 is formed from the terminal 34 of the first flat coil 13 therein. A second planar coil 18 is formed on the polyimide resin layer 17.
Is formed thereon, the second ferrite layer 19 is formed thereon, and the lead electrode 21 of the second planar coil 18 is formed on the terminal 34 through the hole 20.

【0013】また、図3、図4に示すように、第1の平
面コイルのコイル−コイル間及び第1の平面コイル13
の最外層より外側に絶縁体としてのポリイミド樹脂12
を配設してもよい。なお図3は平面磁気素子10の断面
図、図4はその要素を分解して示した斜視図であり、他
の記号は図1、図2と同じである。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, between the coil of the first planar coil and the first planar coil 13
Polyimide resin 12 as an insulator outside the outermost layer of
May be provided. FIG. 3 is a cross-sectional view of the planar magnetic element 10, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the elements, and other symbols are the same as those in FIGS.

【0014】図5、図7、図9は本発明の第2の発明に
係る実施例の平面磁気素子100の断面図、図6、図
8、図10はその分解斜視図である。この平面磁気素子
100は、第1のフェライト層11の上に2個の平面コ
イル22、23が形成されている。この2個の平面コイ
ル22、23の上に第2のフェライト層19が形成さ
れ、端子34の上に孔24、25を通ってそれぞれの平
面コイル22、23の引き出し電極26、27が形成さ
れている。この第2の実施例の場合に、 (A)端子34の周囲41及び平面コイル22、23の
外側43にフェライト磁性体を配設し、コイル相互間4
2に絶縁体例えばポリイミド樹脂を配設したもの(図
5、図6) (B)端子34の周囲41、平面コイル22、23の外
側43及び平面コイル相互間42の全てに絶縁体例えば
ポリイミド樹脂を配設したもの(図7、図8) (C)端子34の周囲41、平面コイル22、23の外
側43及び平面コイル相互間42の全てにフェライト磁
性体を配設したもの(図9、図10) の3つの態様がある。
FIGS. 5, 7, and 9 are cross-sectional views of a planar magnetic element 100 according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 6, 8, and 10 are exploded perspective views thereof. In the planar magnetic element 100, two planar coils 22 and 23 are formed on the first ferrite layer 11. The second ferrite layer 19 is formed on the two planar coils 22 and 23, and the lead electrodes 26 and 27 of the respective planar coils 22 and 23 are formed on the terminal 34 through the holes 24 and 25. ing. In the case of the second embodiment, (A) a ferrite magnetic material is provided around the terminal 34 and outside 43 of the planar coils 22 and 23,
(2) An insulator such as a polyimide resin is disposed on the substrate 2 (FIGS. 5 and 6). (B) An insulator such as a polyimide resin is provided on all of the periphery 41 of the terminal 34, the outside 43 of the planar coils 22 and 23, and the space 42 between the planar coils. (FIGS. 7 and 8) (C) A ferrite magnetic material is disposed on all of the periphery 41 of the terminal 34, the outside 43 of the planar coils 22 and 23, and the space 42 between the planar coils (FIG. 9, FIG. 9). FIG. 10).

【0015】図11、図13、15は別の実施例の平面
磁気素子101の断面図、図12、図14、図16はそ
の分解斜視図である。この平面磁気素子10は、第1の
フェライト層11の上に2個の平面コイル28、29が
同心状に形成されている。この2個の平面コイル28、
29の上に第2のフェライト層19が形成され、端子3
4の上の孔30、31を通ってそれぞれの平面コイル2
8、29の引き出し電極32、33が形成されている。
この形式の平面磁気素子では、 (A)端子34の周囲45及び平面コイル28、29の
外側46にフェライト磁性体を配設し、平面コイル相互
間44に絶縁体例えばポリイミド樹脂を配設したもの
(図11、図12) (B)端子34の周囲45、平面コイル28、29の外
側46及び平面コイル相互間44の全てに絶縁体例えば
ポリイミド樹脂を配設したもの(図13、図14) (C)端子34の周囲45、コイル28、29の外側4
6及びコイル相互間44の全てにフェライト磁性体を配
設したもの(図15、図16) の3つの態様がある。
FIGS. 11, 13 and 15 are sectional views of a planar magnetic element 101 of another embodiment, and FIGS. 12, 14 and 16 are exploded perspective views thereof. The planar magnetic element 10 has two planar coils 28 and 29 formed concentrically on a first ferrite layer 11. These two planar coils 28,
29, a second ferrite layer 19 is formed.
4 through the holes 30, 31 above each planar coil 2
8, 29 lead electrodes 32, 33 are formed.
In this type of planar magnetic element, (A) a ferrite magnetic material is disposed around a terminal 45 and outside 46 of the planar coils 28 and 29, and an insulator such as a polyimide resin is disposed between the planar coils 44. (FIGS. 11 and 12) (B) Insulator, for example, a polyimide resin is disposed on all of the periphery 45 of the terminal 34, the outside 46 of the plane coils 28 and 29, and the space 44 between the plane coils (FIGS. 13 and 14). (C) The periphery 45 of the terminal 34 and the outside 4 of the coils 28 and 29
6 and the one in which the ferrite magnetic material is provided in all of the spaces 44 between the coils (FIGS. 15 and 16).

【0016】本発明のような薄型磁気素子では、第1、
第2のフェライト層11、19が近接して対向している
のでフェライト層間を渡る磁束が多く発生し、これがコ
イル導体を横切ることによる渦電流の発生によって銅損
を増加させたり、コイル間の磁気結合を小さくする。第
1の発明の平面磁気素子においては、前記積層された2
個の電気メッキ平面コイルのコイル線間にフェライト磁
性体を介装することが好ましく、第2の発明の平面磁気
素子においては、各コイルの最内周の内側とコイル全体
の最外周の外側にフェライト磁性体が配設されていると
好ましい。また、コイルの最内周の内側と最外周の外側
にフェライト磁性体が配設され、それ以外のコイル間に
はフェライト磁性体と非磁性体絶縁体が交互に介装する
ことによってフェライト磁性体の部分の磁気抵抗を小さ
くして、コイルを横切る渡り磁束を少なくし、かつ、コ
イル間の磁気結合を改善する。
In the thin magnetic element according to the present invention, first,
Since the second ferrite layers 11 and 19 are close to each other and oppose each other, a large amount of magnetic flux is generated across the ferrite layers. Reduce the coupling. In the planar magnetic element according to the first invention, the stacked 2
Preferably, a ferrite magnetic material is interposed between the coil wires of the electroplated planar coils. In the planar magnetic element according to the second aspect of the invention, the ferrite magnetic material is disposed inside the innermost circumference of each coil and outside the outermost circumference of the entire coil. Preferably, a ferrite magnetic material is provided. In addition, ferrite magnetic material is arranged inside the innermost circumference and outside the outermost circumference of the coil, and ferrite magnetic material and non-magnetic material insulator are alternately interposed between the other coils. The magnetic reluctance of the portion is reduced to reduce the magnetic flux across the coil, and to improve the magnetic coupling between the coils.

【0017】なお、第1の発明、第2の発明の第1フェ
ライト層の平滑化のために第1フェライト層の上にポリ
イミド樹脂層を設けてもよい。
It is to be noted that a polyimide resin layer may be provided on the first ferrite layer for smoothing the first ferrite layer according to the first and second inventions.

【0018】本発明の磁気素子には、4つ以上の端子が
存在するが、それらが端部にあるとより好適である。ス
パイラルコイルの場合、各コイルの1対の端子のうち、
片方は図1、3に示すように別途引き出し電極が必要と
なる。このとき、電極厚みが厚いと平坦化のための埋め
戻しが困難である。他方、厚さ方向のみを薄くすると、
断面積が小さくなってこの部分での直流抵抗が大きくな
り損失が大きくなる。したがって、引き出し電極は他部
分のコイル幅より広く取って厚みを薄くすることが好適
である。
Although the magnetic element of the present invention has four or more terminals, it is more preferable that the terminals are at the ends. In the case of a spiral coil, of a pair of terminals of each coil,
One of them requires a separate extraction electrode as shown in FIGS. At this time, if the electrode thickness is large, it is difficult to backfill for flattening. On the other hand, if only the thickness direction is reduced,
The cross-sectional area is reduced, the DC resistance at this portion is increased, and the loss is increased. Therefore, it is preferable that the extraction electrode is made wider than the coil width of the other portion to reduce the thickness.

【0019】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0020】(実施例1)実施例1は図1〜図4に示す
平面磁気素子10である。Si基板上に、Fe23/Z
nO/CuO/NiO=49/23/12/16(mo
l%)組成のフェライト磁粉を含んだペーストを第1の
フェライト層11としてスクリーン印刷法にて塗布し、
引き続き大気中950℃で焼成した。焼成後の膜厚は4
0μmである。次に第1のフェライト層11の上にメッ
キ下地としてCu0.5μmをスパッタ法にて成膜し
た。このメッキ下地上にフォトレジストを塗布した後、
フォトエッチングにより、ライン幅40μm/ライン間
隔40μm、厚み50μm、7ターンのスパイラルコイ
ルのレジストフレームを形成した。次に、電気めっき法
によってレジストフレーム内にCuを析出させた後、レ
ジストフレームを剥離し、化学エッチングによりコイル
間のメッキ下地を取り除いて第1の平面コイル13とし
た。次に、実施例1Aではポリイミド樹脂にフェライト
粉を分散したペーストを印刷法にてコイル−コイル間に
埋め込み熱硬化し、コイル−コイル間フェライト14を
形成した。(図1、図2対応)実施例1Bでは、このフ
ェライト14の代わりにポリイミド樹脂15を埋め込ん
だ。(図3、図4対応)平面コイルの上にポリイミド樹
脂15を5μm塗布した後、第1の平面コイル13と同
じ方法で引き出し電極16を形成した。再度、ポリイミ
ド樹脂17を塗布しこれが硬化した後、第1の平面コイ
ル13と同じ方法で第2の平面コイル18を形成した。
次に、第2の平面コイル18の端子上に孔20を開けた
パターンの第2のフェライト層19を印刷・塗布した。
この第2のフェライト層19のフェライト組成は第1の
フェライト層11と同じであり、ポリイミドペーストを
用い熱硬化した。硬化後の厚みは80μmである。第2
の平面コイル18の引き出し電極21は、孔20から形
成した。
(Embodiment 1) Embodiment 1 is a planar magnetic element 10 shown in FIGS. Fe 2 O 3 / Z on Si substrate
nO / CuO / NiO = 49/23/12/16 (mo
1%) A paste containing a ferrite magnetic powder having a composition is applied as a first ferrite layer 11 by a screen printing method,
Subsequently, firing was performed at 950 ° C. in the atmosphere. The film thickness after firing is 4
0 μm. Next, Cu 0.5 μm was formed as a plating base on the first ferrite layer 11 by a sputtering method. After applying a photoresist on this plating base,
A resist frame of a spiral coil having a line width of 40 μm / line interval of 40 μm, thickness of 50 μm, and 7 turns was formed by photoetching. Next, after depositing Cu in the resist frame by an electroplating method, the resist frame was peeled off, and a plating underlayer between the coils was removed by chemical etching to obtain a first planar coil 13. Next, in Example 1A, a paste in which a ferrite powder was dispersed in a polyimide resin was buried between the coils by a printing method and thermally cured to form a coil-to-coil ferrite 14. (Corresponding to FIGS. 1 and 2) In Example 1B, a polyimide resin 15 was embedded instead of the ferrite 14. (Corresponding to FIG. 3 and FIG. 4) After a polyimide resin 15 was applied on the planar coil by 5 μm, a lead electrode 16 was formed in the same manner as the first planar coil 13. After the polyimide resin 17 was applied again and cured, a second planar coil 18 was formed in the same manner as the first planar coil 13.
Next, a second ferrite layer 19 having a pattern in which holes 20 were formed on the terminals of the second planar coil 18 was printed and applied.
The ferrite composition of the second ferrite layer 19 was the same as that of the first ferrite layer 11, and was thermoset using a polyimide paste. The thickness after curing is 80 μm. Second
The extraction electrode 21 of the planar coil 18 was formed from the hole 20.

【0021】製造された素子を90℃、95%RHの雰
囲気中、15時間処理することによって基板から剥離
し、平面コイルを厚さ方向に2回路持つ磁気素子とし
た。
The manufactured element was separated from the substrate by treating it in an atmosphere of 90 ° C. and 95% RH for 15 hours to obtain a magnetic element having two planar coils in the thickness direction.

【0022】(実施例2)実施例2として、図5〜図1
0に示すような、同一平面上に平面コイルが近接して配
置される場合について示す。Si基板に第1のフェライ
ト層11を形成する手段は実施例1と同じである。その
上に、2つのスパイラルコイル(平面コイル22、2
3)を図5〜図10に示すように配置した。個々の平面
コイル22、23の形状及びコイル形成方法は実施例1
と同様である。2個の平面コイル22、23の上に第2
のフェライト層19を実施例1と同じ方法で形成し、端
子34上に開いた孔24、25から引き出し電極26、
27を作成した。なお、実施例2A、2B、2Cとして
それぞれ (A)電極34の周囲41及びコイル22、23の外側
43にフェライト磁性体を配設し、コイル相互間42に
絶縁体例えばポリイミド樹脂を配設したもの(図5、図
6対応) (B)電極34の周囲41、コイル22、23の外側4
3及びコイル相互間42の全てに絶縁体例えばポリイミ
ド樹脂を配設したもの(図7、図8対応) (C)電極34の周囲41、コイル22、23の外側4
3及びコイル相互間42の全てにフェライト磁性体を配
設したもの(図7、図8対応)を作成した (実施例3)図11〜図16に示すような、同一平面上
に平面コイルが近接して配置される場合について示す。
Si基板上に第1のフェライト層11を形成する手段は
実施例1と同様である。その上に、図11〜図16に示
すように、2つのスパイラルコイル(平面コイル28、
29)を配置した。個々のコイル形状及びコイル形成方
法は実施例1と同様である。平面コイル28、29の上
に第2のフェライト層19を実施例1と同じ方法で形成
し、端子34上に開いた孔30、31から引き出し電極
32、33を作った。なお、実施例3A、3B、3Cと
して (A)電極30、31の周囲45及びコイル28、29
の外側46にフェライト磁性体を配設し、コイル相互間
44に絶縁体例えばポリイミド樹脂を配設したもの(図
11、図12対応) (B)電極31、32の周囲45、コイル28、29の
外側46及びコイル相互間44の全てに絶縁体例えばポ
リイミド樹脂を配設したもの(図13、図14対応) (C)電極31、32の周囲45、コイル28、29の
外側46及びコイル相互間44の全てにフェライト磁性
体を配設したもの(図15、図16対応)を作成した。
(Embodiment 2) As Embodiment 2, FIGS.
0 shows a case where planar coils are arranged close to each other on the same plane. The means for forming the first ferrite layer 11 on the Si substrate is the same as in the first embodiment. On top of that, two spiral coils (plane coils 22, 2
3) was arranged as shown in FIGS. The shapes of the individual planar coils 22 and 23 and the coil forming method are described in Example 1.
Is the same as The second on the two planar coils 22 and 23
The ferrite layer 19 is formed in the same manner as in the first embodiment, and the lead electrodes 26,
27 was created. In Examples 2A, 2B and 2C, (A) a ferrite magnetic material was provided around the electrode 34 and outside 43 of the coils 22 and 23, and an insulator such as a polyimide resin was provided between the coils 42. (Corresponding to FIG. 5 and FIG. 6) (B) Peripheral 41 of electrode 34 and outer 4 of coils 22 and 23
3 and an insulator, for example, a polyimide resin, is disposed between all of the coils 42 (corresponding to FIGS. 7 and 8). (C) Periphery 41 of electrode 34, outside 4 of coils 22, 23
3 and FIGS. 7 and 8 in which the ferrite magnetic material was disposed in all of the spaces 42 between the coils (Example 3). A planar coil was formed on the same plane as shown in FIGS. The case where they are arranged close to each other will be described.
The means for forming the first ferrite layer 11 on the Si substrate is the same as in the first embodiment. Further, as shown in FIGS. 11 to 16, two spiral coils (the planar coil 28,
29) was arranged. The individual coil shapes and coil forming methods are the same as in the first embodiment. A second ferrite layer 19 was formed on the planar coils 28 and 29 in the same manner as in Example 1, and lead electrodes 32 and 33 were formed from holes 30 and 31 opened on the terminal 34. As examples 3A, 3B and 3C, (A) the circumference 45 of the electrodes 30 and 31 and the coils 28 and 29
A ferrite magnetic substance is disposed on the outer side 46 of the coil, and an insulator such as a polyimide resin is disposed between the coils 44 (corresponding to FIG. 11 and FIG. 12). (B) The periphery 45 of the electrodes 31 and 32, the coils 28 and 29 Insulator, for example, a polyimide resin is provided on all of the outer side 46 and between the coils 44 (corresponding to FIGS. 13 and 14). (C) The periphery 45 of the electrodes 31 and 32, the outer side 46 of the coils 28 and 29, and the coil A ferrite magnetic body was provided in all of the gaps 44 (corresponding to FIGS. 15 and 16).

【0023】実施例1(1A、1B)、実施例2(2
A、2B、2C)、実施例3(3A、3B、3C)(本
発明の磁気素子)と従来例との電磁気特性、厚みの比較
を行った。比較例1は、焼結フェライトコアに巻き線を
施したもの、比較例2は、実施例1のフェライト磁性膜
の代わりにバルクフェライト基板(焼結フェライト基
板)を用いたもの、比較例3は、実施例1の平面コイル
を印刷法で形成したものである。
Embodiment 1 (1A, 1B), Embodiment 2 (2
A, 2B, 2C), Example 3 (3A, 3B, 3C) (the magnetic element of the present invention) and a conventional example were compared in terms of electromagnetic characteristics and thickness. Comparative Example 1 was obtained by winding a sintered ferrite core, Comparative Example 2 was obtained by using a bulk ferrite substrate (sintered ferrite substrate) instead of the ferrite magnetic film of Example 1, and Comparative Example 3 was obtained by The planar coil of the first embodiment is formed by a printing method.

【0024】結合係数、品質係数Q値(5MHz)、コ
イル直流抵抗、素子厚みを比較した結果を表1に示す。
この結果から、本発明の磁気素子は、従来よりも素子厚
みが薄く、かつ、コイル直流抵抗が小さいことがわか
る。また、Q値は従来品と同等レベルであり、銅損も小
さいことがわかる。
Table 1 shows the results of comparison of the coupling coefficient, quality factor Q value (5 MHz), coil DC resistance, and element thickness.
From these results, it can be seen that the magnetic element of the present invention has a smaller element thickness and a smaller coil DC resistance than the conventional one. Further, it is understood that the Q value is at the same level as that of the conventional product, and the copper loss is small.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、薄型化に優れ、コイル
の直流抵抗値が小さく電気的に信頼性が高い電磁気特性
の優れた平面磁気素子を得ることができた。
According to the present invention, it is possible to obtain a planar magnetic element which is excellent in thinning, has a small DC resistance value of the coil, is highly reliable, and has excellent electromagnetic characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の発明の実施例1Aの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of Example 1A of the first invention.

【図2】第1の発明の実施例1Aの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of Embodiment 1A of the first invention.

【図3】第1の発明の他の実施例1Bの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of another embodiment 1B of the first invention.

【図4】第1の発明の他の実施例1Bの分解斜視図であ
る。
FIG. 4 is an exploded perspective view of another embodiment 1B of the first invention.

【図5】第2の発明の実施例2Aの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of Example 2A of the second invention.

【図6】第2の発明の実施例2Aの分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of Embodiment 2A of the second invention.

【図7】第2の発明の実施例2Bの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of Embodiment 2B of the second invention.

【図8】第2の発明の実施例2Bの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of Embodiment 2B of the second invention.

【図9】第2の発明の実施例2Cの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of Example 2C of the second invention.

【図10】第2の発明の実施例2Cの分解斜視図であ
る。
FIG. 10 is an exploded perspective view of Embodiment 2C of the second invention.

【図11】第2の発明の実施例3Aの断面図である。FIG. 11 is a sectional view of Example 3A of the second invention.

【図12】第2の発明の実施例3Aの分解斜視図であ
る。
FIG. 12 is an exploded perspective view of Embodiment 3A of the second invention.

【図13】第2の発明の実施例3Bの断面図である。FIG. 13 is a sectional view of Example 3B of the second invention.

【図14】第2の発明の実施例3Bの分解斜視図であ
る。
FIG. 14 is an exploded perspective view of Embodiment 3B of the second invention.

【図15】第2の発明の実施例3Cの断面図である。FIG. 15 is a sectional view of Example 3C of the second invention.

【図16】第2の発明の実施例3Cの分解斜視図であ
る。
FIG. 16 is an exploded perspective view of Embodiment 3C of the second invention.

【図17】平面コイルのパターンを示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a pattern of a planar coil.

【図18】平面コイルのパターンを示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a pattern of a planar coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,100,101 平面磁気素子 11 第1のフェライト層 12 ポリイミド樹脂 13 第1の平面コイル 14 コイル−コイル間のフェライト磁性体 16 引き出し電極 17 ポリイミド樹脂 18 第2の平面コイル 19 第2のフェライト層 20 孔 21 引き出し電極 22、23、28、29 平面コイル 24、25、30、31 孔 26、27、32、33 引き出し電極 28、29 平面コイル 34 端子 35 スパイラル状コイル 36 ミアンダ状コイル 41、45 端子の周囲 42、44 平面コイル相互間 43、46 平面コイルの外側 10, 100, 101 Planar magnetic element 11 First ferrite layer 12 Polyimide resin 13 First planar coil 14 Ferrite magnetic material between coils 16 Leader electrode 17 Polyimide resin 18 Second planar coil 19 Second ferrite layer 20 hole 21 extraction electrode 22, 23, 28, 29 plane coil 24, 25, 30, 31 hole 26, 27, 32, 33 extraction electrode 28, 29 plane coil 34 terminal 35 spiral coil 36 meander coil 41, 45 terminal Around 42,44 between plane coils 43,46 outside of plane coil

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印刷法又はグリーンシート法で成膜され
たフェライト磁性膜から成る2層のフェライト磁性膜
と、その間に絶縁層を介して厚み方向に積層された2個
の電気めっき平面コイルとを備えたことを特徴とする平
面磁気素子。
1. A two-layer ferrite magnetic film comprising a ferrite magnetic film formed by a printing method or a green sheet method, and two electroplated planar coils laminated therebetween in the thickness direction via an insulating layer. A planar magnetic element comprising:
【請求項2】 前記積層された2個の電気メッキ平面コ
イルのコイル線間にフェライト磁性体が介装されている
ことを特徴とする請求項1記載の平面磁気素子。
2. The planar magnetic element according to claim 1, wherein a ferrite magnetic material is interposed between the coil wires of the two electroplated planar coils.
【請求項3】 印刷法又はグリーンシート法で成膜され
たフェライト磁性膜から成る2層のフェライト磁性膜
と、その間に同一平面上に形成された複数の電気めっき
平面コイルとを備えたことを特徴とする平面磁気素子。
3. A ferrite magnetic film comprising a ferrite magnetic film formed by a printing method or a green sheet method, and a plurality of electroplated planar coils formed on the same plane therebetween. Characteristic planar magnetic element.
【請求項4】 各コイルの最内周の内側とコイル全体の
最外周の外側にフェライト磁性体が配設されていること
を特徴とする請求項3記載の平面磁気素子。
4. The planar magnetic element according to claim 3, wherein a ferrite magnetic material is provided inside the innermost periphery of each coil and outside the outermost periphery of the entire coil.
【請求項5】 コイルの最内周の内側と最外周の外側に
フェライト磁性体が配設され、それ以外のコイル間には
フェライト磁性体と非磁性体絶縁体が交互に介装されて
いることを特徴とする請求項3記載の平面磁気素子。
5. A ferrite magnetic material is disposed inside the innermost circumference and outside the outermost circumference of the coil, and a ferrite magnetic material and a nonmagnetic insulator are alternately interposed between the other coils. The planar magnetic element according to claim 3, wherein:
【請求項6】 前記平面磁気素子が基板上に形成されて
いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
平面磁気素子。
6. The planar magnetic element according to claim 1, wherein said planar magnetic element is formed on a substrate.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004070746A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Spiral inductor and transformer
JP2005175159A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Sumida Corporation Inductor
JP2013102160A (en) * 2011-11-07 2013-05-23 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Manufacturing method for coil component
JP2014049753A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Coil component
KR101442402B1 (en) 2013-03-25 2014-09-17 삼성전기주식회사 Inductor and method for manufacturing the same
JP2019192676A (en) * 2018-04-18 2019-10-31 株式会社村田製作所 Common mode choke coil
US10643785B2 (en) 2016-08-23 2020-05-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Thin film type coil component

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004070746A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Spiral inductor and transformer
US7064411B2 (en) 2003-02-04 2006-06-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Spiral inductor and transformer
CN1314056C (en) * 2003-02-04 2007-05-02 三菱电机株式会社 Spiral inductor and transformer
JP2005175159A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Sumida Corporation Inductor
JP2013102160A (en) * 2011-11-07 2013-05-23 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Manufacturing method for coil component
CN103680813A (en) * 2012-08-29 2014-03-26 三星电机株式会社 Coil component
JP2014049753A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Coil component
KR101442402B1 (en) 2013-03-25 2014-09-17 삼성전기주식회사 Inductor and method for manufacturing the same
US9520223B2 (en) 2013-03-25 2016-12-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Inductor and method for manufacturing the same
US10643785B2 (en) 2016-08-23 2020-05-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Thin film type coil component
JP2019192676A (en) * 2018-04-18 2019-10-31 株式会社村田製作所 Common mode choke coil
JP7021599B2 (en) 2018-04-18 2022-02-17 株式会社村田製作所 Common mode choke coil
US11282630B2 (en) 2018-04-18 2022-03-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Common mode choke coil

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