JP2004343036A - Mutlilayer inductor - Google Patents

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Masaharu Ikeda
正治 池田
Keiji Sakata
啓二 坂田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent DC superposition characteristics in a multilayer inductor in which magnetic layers are stacked. <P>SOLUTION: The multilayer inductor having a part body in which a plurality of magnetic layers and coil conductor layers are laminated, and a pair of external electrodes provided on the surface of the part body. In this inductor, the coil conductor layers are connected with each other via through holes provided on the magnetic layers to form a spiral coil to be embedded into the part body, and both the ends of the coil are pulled out to the surface of the part body and are each connected to the pair of external electrodes. The inductor is 0.5≤T'/T≤0.85 and T'/n≥27 μm, where the thickness in a laminating direction of the part body is T, the length in a laminating direction of the coil is T', and the number of turns of the coil is n. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、積層インダクタ、特にチョークコイル用の積層インダクタに関する。   The present invention relates to a laminated inductor, and more particularly to a laminated inductor for a choke coil.

チョークコイル等の用途に用いられるチップ型の積層インダクタとしては、複数の磁性体層とコイル導体層が積層され、前記コイル導体層が互いに接続されてなるコイルが前記部品素体に埋設された構成のものが一般に知られている。   A chip-type laminated inductor used for applications such as a choke coil has a configuration in which a plurality of magnetic layers and a coil conductor layer are laminated, and a coil formed by connecting the coil conductor layers to each other is embedded in the component body. Are generally known.

例えば、図11において、積層インダクタ21は、部品素体22とその表面に設けられた一対の外部電極23a及び23bより構成される。   For example, in FIG. 11, the laminated inductor 21 includes a component body 22 and a pair of external electrodes 23a and 23b provided on the surface of the component body 22.

また、図10に示すように、部品素体22は磁性体層24a〜24lが積層されてなる。磁性体層24d〜24j上にはそれぞれコイル導体層25a〜25gが設けられる。また、磁性体層24d〜24iにおいて上部にコイル導体層25a〜25fの一方の端部が設けられる位置に、スルーホール26a〜26fがそれぞれ設けられる。そして、コイル導体層25a〜25gは、前記スルーホール26a〜26fを介して互いに接続され、前記部品素体22の内部でらせん状のコイルを形成する。   As shown in FIG. 10, the component body 22 is formed by laminating magnetic layers 24a to 24l. The coil conductor layers 25a to 25g are provided on the magnetic layers 24d to 24j, respectively. In the magnetic layers 24d to 24i, through holes 26a to 26f are provided at positions where one ends of the coil conductor layers 25a to 25f are provided above. The coil conductor layers 25a to 25g are connected to each other through the through holes 26a to 26f to form a spiral coil inside the component element body 22.

さらに、コイル導体層25a及び25gの一方の端部は前記部品素体22の表面にそれぞれ引き出され、前記外部電極23b及び23aにそれぞれ接続される。   Further, one ends of the coil conductor layers 25a and 25g are respectively drawn out to the surface of the component body 22, and are connected to the external electrodes 23b and 23a, respectively.

このような構成を有する積層インダクタは、特許第2518757号公報、特許第2921594号公報等、多数の文献に記載されている。   A multilayer inductor having such a configuration is described in numerous documents such as Japanese Patent No. 2518757 and Japanese Patent No. 2921594.

上述の積層インダクタをチョークコイルに使用する場合、使用する回路により異なるが、インダクタンスが1μHから22μHの範囲で使用されるのが一般的である。当該範囲において、例えば1、2.2、4.7、10、22μHのインダクタンスを取得するため、前記各インダクタンス値に応じてコイルのターン数を変動させる。すなわち、コイル導体層の層数を変動させることによりコイルのターン数を変動させ、所望のインダクタンスを取得する。   When the above-described laminated inductor is used for a choke coil, the inductance is generally used in the range of 1 μH to 22 μH, although it depends on the circuit used. In this range, for example, in order to obtain an inductance of 1, 2.2, 4.7, 10, and 22 μH, the number of turns of the coil is changed according to the inductance value. That is, by changing the number of coil conductor layers, the number of turns of the coil is changed to obtain a desired inductance.

このとき、コイル導体間の磁性体層の厚さはインダクタンス値によらず一定とし、ターン数によりコイル部の厚みが変動するように設計されることが多い。この設計のメリットは、使用するセラミックグリーンシートの厚みが一種類ですむことであり、容易かつ低コストで製造することができる。
特許第2518757号公報 特許第2921594号公報
At this time, the thickness of the magnetic layer between the coil conductors is often designed to be constant regardless of the inductance value, and the thickness of the coil portion is varied depending on the number of turns. The advantage of this design is that only one type of ceramic green sheet is used, and it can be manufactured easily and at low cost.
Japanese Patent No. 2518757 Japanese Patent No. 2921594

近年、電子機器の小型化によりチョークコイルも小型のものが要求されるようになってきている。同時に、小型の積層インダクタにおいて定格電流の向上への要求が高まっている。   In recent years, as electronic devices have become smaller, smaller choke coils have been required. At the same time, the demand for improving the rated current in small laminated inductors is increasing.

しかしながら、上述のように磁性体層が積層された積層インダクタは閉磁路構造を有するため、直流電流を印加したとき磁気飽和が起こりやすく、これによりインダクタンスが低下しやすい。このため、上述の積層インダクタは一般に直流重畳特性が悪く、十分な定格電流を確保するのが困難であるという問題があった。
本発明では、上述の問題を解決し、磁性体層が積層された積層インダクタにおいて、良好な直流重畳特性を得ることを課題とする。
However, since the laminated inductor having the magnetic layers laminated as described above has a closed magnetic circuit structure, when a direct current is applied, magnetic saturation is likely to occur, and thus the inductance is easily reduced. For this reason, the above-described laminated inductor generally has a problem that the direct current superposition characteristic is poor and it is difficult to secure a sufficient rated current.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem and to obtain a good DC superimposition characteristic in a laminated inductor having magnetic layers laminated.

上述の問題を解決するため、発明者は積層インダクタのコイル構造と直流重畳特性の関係について鋭意研究を重ねた。その結果、コイル構造と直流重畳特性の間に一定の相関関係を発見するとともに、良好な直流重畳特性を有する積層インダクタを得るに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventor has conducted intensive studies on the relationship between the coil structure of the multilayer inductor and the DC bias characteristics. As a result, they have found a certain correlation between the coil structure and the DC bias characteristics, and have obtained a multilayer inductor having good DC bias characteristics.

すなわち、本発明の積層インダクタは、複数の磁性体層及びコイル導体層が積層されてなる部品素体と、前記部品素体の表面に設けられた一対の外部電極を有する積層インダクタであって、前記コイル導体層は前記磁性体層に設けられたスルーホールを介して互いに接続され前記部品素体に埋設されるらせん状のコイルを構成し、前記コイルの両端は前記部品素体の表面に引き出され前記一対の外部電極にそれぞれ接続され、前記部品素体の積層方向の厚みをT、前記コイルの積層方向の長さをT’、前記コイルのターン数をnとしたとき、0.50≦T’/T≦0.85(より好ましくは0.60≦T’/T≦0.77)かつT’/n≧27μmであることを特徴とする。   That is, the laminated inductor of the present invention is a laminated inductor having a component element body in which a plurality of magnetic layers and coil conductor layers are laminated, and a pair of external electrodes provided on the surface of the component element element, The coil conductor layers are connected to each other through through holes provided in the magnetic layer to form a spiral coil embedded in the component body, and both ends of the coil are drawn out to the surface of the component body. When the thickness of the component body in the stacking direction is T, the length of the coil in the stacking direction is T ′, and the number of turns of the coil is n, 0.50 ≦ 0.50 ≦ T ′ / T ≦ 0.85 (more preferably 0.60 ≦ T ′ / T ≦ 0.77) and T ′ / n ≧ 27 μm.

このような構成とすることにより、前記積層インダクタに直流電流が印加されたときにコイル周辺で磁気飽和が発生するのを緩和することができる。このため、直流重畳特性の良好な積層インダクタが得られる。   With such a configuration, it is possible to reduce the occurrence of magnetic saturation around the coil when a DC current is applied to the laminated inductor. For this reason, a laminated inductor having good direct-current superposition characteristics can be obtained.

また、前記積層インダクタにおいて、前記コイル導体層の各々に近接する磁性体層内に、前記スルーホールに接続する少なくとも一層の導体層がそれぞれ設けられることを特徴とする。   In the laminated inductor, at least one conductor layer connected to the through hole is provided in each of the magnetic layers adjacent to each of the coil conductor layers.

このような構成とすることにより、プレス成型の際にコイル導体層が変形してコイルの形状が崩れるのを防ぐことができる。   With such a configuration, it is possible to prevent the coil conductor layer from being deformed during press molding and the shape of the coil from being lost.

また、前記積層インダクタの部品素体を積層方向から見た場合における、前記コイルの内側の面積をM1、前記コイルの外側の面積をM2としたとき、
0.24≦M1/M2≦0.36
であることを特徴とする。
Also, when the area inside the coil is M1 and the area outside the coil is M2 when the component body of the laminated inductor is viewed from the laminating direction,
0.24 ≦ M1 / M2 ≦ 0.36
It is characterized by being.

このような構成とすることにより、前記積層インダクタに直流電流が印加されたときにコイル周辺で磁気飽和が発生するのを緩和することができる。このため、高インダクタンスかつ直流重畳特性の良好な積層インダクタが得られる。   With such a configuration, it is possible to reduce the occurrence of magnetic saturation around the coil when a DC current is applied to the laminated inductor. For this reason, a multilayer inductor having high inductance and good DC superimposition characteristics can be obtained.

本発明の積層インダクタは、複数の磁性体層及びコイル導体層が積層されてなる部品素体と、前記部品素体の表面に設けられた一対の外部電極を有し、前記コイル導体層は前記磁性体層に設けられたスルーホールを介して互いに接続され前記部品素体に埋設されるらせん状のコイルを構成し、前記コイルの両端は前記部品素体の表面に引き出され前記一対の前記外部電極にそれぞれ接続されてなる積層インダクタであって、前記部品素体の積層方向の厚みと、前記コイルの積層方向の長さと、前記コイルのターン数の関係を最適化したことにより、良好な直流重畳特性を得ることができるという効果を有する。   The laminated inductor of the present invention includes a component element body in which a plurality of magnetic layers and a coil conductor layer are stacked, and a pair of external electrodes provided on a surface of the component element body, and the coil conductor layer is A spiral coil connected to each other through a through hole provided in the magnetic layer and buried in the component body constitutes a spiral coil, and both ends of the coil are drawn out to the surface of the component body and the pair of the external A laminated inductor connected to each of the electrodes, wherein the relationship between the thickness of the component body in the laminating direction, the length of the coil in the laminating direction, and the number of turns of the coil is optimized, so that a good direct current is achieved. This has an effect that superimposition characteristics can be obtained.

また、前記コイル導体層の各々に近接する磁性体層内に、前記スルーホールに接続する少なくとも一層の導体層がそれぞれ設けられることにより、プレス成型の際にコイル導体層が変形してコイルの形状が崩れるのを防ぐことができるという効果を有する。   In addition, at least one conductor layer connected to the through hole is provided in each of the magnetic layers adjacent to each of the coil conductor layers, so that the coil conductor layer is deformed at the time of press molding and the shape of the coil is reduced. Has the effect that it can be prevented from collapsing.

さらに、コイルパターンの形状を最適化したことにより、高いインダクタンスと良好な直流重畳特性を得ることができるという効果を有する。   Further, by optimizing the shape of the coil pattern, there is an effect that a high inductance and a good DC superimposition characteristic can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態による積層インダクタの分解斜視図である。また、図2は、前記積層インダクタを図1に示すAA’方向で切断した断面図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view of a multilayer inductor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the multilayer inductor taken along the line AA 'shown in FIG.

図2に示すように、積層インダクタ1は、部品素体2とその表面に設けられた一対の外部電極3a及び3bより構成される。   As shown in FIG. 2, the laminated inductor 1 is composed of a component body 2 and a pair of external electrodes 3a and 3b provided on the surface of the component body 2.

図1に示すように、前記部品素体2は、磁性体層4a〜4hの間に接続磁性体層8a〜8gがそれぞれ挿入されるとともに、前記磁性体層及び前記接続磁性体層の上部に保護磁性体層7aが、下部に保護磁性体層7bがそれぞれ積層されてなる。磁性体層4b〜4g上にはコイル導体層5a〜5fがそれぞれ設けられ、磁性体層4a、4h上には引き出し導体層9a、9bがそれぞれ設けられる。また、磁性体層4a〜4g及び接続磁性体層8a〜8gにおいて上部にコイル導体層5a〜5fまたは引き出し導体層4aの一方の端部が設けられる位置に、スルーホール6a〜6nがそれぞれ設けられる。コイル導体層5a〜5f及び引き出し導体層9a、9bは、前記スルーホール6a〜6nを介して互いに接続され、部品素体2の内部でらせん状のコイルを形成する。   As shown in FIG. 1, the component element body 2 has connection magnetic layers 8a to 8g inserted between the magnetic layers 4a to 4h, respectively, and the component element body 2 has an upper part of the magnetic layers and the connection magnetic layers. The protective magnetic layer 7a is formed by laminating a protective magnetic layer 7b below. The coil conductor layers 5a to 5f are provided on the magnetic layers 4b to 4g, respectively, and the lead conductor layers 9a and 9b are provided on the magnetic layers 4a and 4h, respectively. In the magnetic layers 4a to 4g and the connection magnetic layers 8a to 8g, through holes 6a to 6n are provided at positions where one ends of the coil conductor layers 5a to 5f or the lead-out conductor layer 4a are provided. . The coil conductor layers 5a to 5f and the lead conductor layers 9a and 9b are connected to each other via the through holes 6a to 6n to form a spiral coil inside the component body 2.

次に、積層インダクタ1の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the multilayer inductor 1 will be described.

まず、フェライトを主成分とするセラミックグリーンシートの所定の位置にスルーホールが形成される。その後、スクリーン印刷等の方法により前記グリーンシート上にコイル導体パターンまたは引き出し導体パターンが形成され、コイル導体形成シート及び引き出し導体形成シートがそれぞれ得られる。   First, a through hole is formed at a predetermined position of a ceramic green sheet containing ferrite as a main component. Thereafter, a coil conductor pattern or a lead conductor pattern is formed on the green sheet by a method such as screen printing, and a coil conductor formation sheet and a lead conductor formation sheet are obtained.

また、セラミックグリーンシートの所定の位置にスルーホールが形成された後、前記スルーホールに導電ペーストが充填され、接続用シートが得られる。   After a through hole is formed at a predetermined position of the ceramic green sheet, the through hole is filled with a conductive paste to obtain a connection sheet.

次に、所定枚数のコイル導体形成シート及び当該コイル導体形成シートの上下に各一枚の引き出し導体形成シートを準備し、前記各シート間にそれぞれ所定枚数の前記接続用シートが挿入されるとともに、最上部及び最下部に保護用磁性体層用に所定枚数のセラミックグリーンシートがそれぞれ積層され、グリーンシートの積層体が得られる。   Next, a predetermined number of coil conductor forming sheets and one lead conductor forming sheet are provided above and below the coil conductor forming sheet, and a predetermined number of the connection sheets are inserted between the respective sheets, A predetermined number of ceramic green sheets are laminated on the uppermost and lowermost portions for the protective magnetic layer, respectively, to obtain a laminate of green sheets.

前記シート積層体は圧着された後、焼成される。得られた焼結体において前記引き出し導体層が露出した側面上に外部電極が形成され、積層インダクタ1が得られる。   The sheet laminate is fired after being pressed. External electrodes are formed on the side surfaces of the obtained sintered body where the lead conductor layer is exposed, and the multilayer inductor 1 is obtained.

図2に示すように、積層インダクタ1における部品素体2の積層方向の厚みをT、引き出し導体層9a、9bを含む前記コイルの積層方向の長さをT’、コイルのターン数をnとすると、接続磁性体層を構成するセラミックグリーンシートの層数、及び保護磁性体層を構成するセラミックグリーンシートの層数を変動させることにより、T’/T及びT’/nを変動させることができる。   As shown in FIG. 2, the thickness in the stacking direction of the component element body 2 in the multilayer inductor 1 is T, the length of the coil including the lead conductor layers 9a and 9b in the stacking direction is T ′, and the number of turns of the coil is n. Then, T ′ / T and T ′ / n can be changed by changing the number of ceramic green sheets forming the connecting magnetic layer and the number of ceramic green sheets forming the protective magnetic layer. it can.

以下、積層インダクタ1においてn=4.5のもの(以下4.5ターン品とする)及びn=16.5のもの(同16.5ターン品)について、前記T’/Tと直流重畳特性の関係を調べた結果について説明する。   Hereinafter, the T ′ / T and the DC bias characteristics of the multilayer inductor 1 with n = 4.5 (hereinafter referred to as a 4.5-turn product) and the inductor with n = 16.5 (the same 16.5-turn product) The result of examining the relationship will be described.

ここで、部品素体の外形寸法は2.0mm×1.25mm×1.25mm(T=1.25mm)とした。また、グリーンシートは焼成後に厚さ20μmとなるものを使用した。また、コイルパターンの幅を200μm、スルーホールの直径を150μmとした。   Here, the external dimensions of the component element body were 2.0 mm × 1.25 mm × 1.25 mm (T = 1.25 mm). The green sheet used had a thickness of 20 μm after firing. The width of the coil pattern was 200 μm, and the diameter of the through hole was 150 μm.

また、コイルパターンの形状は図7に示す通りとした。さらに、同図において、コイル導体層5a〜5fよりなるコイルの内側領域の面積をM1、外側領域の面積をM2としたとき、M1/M2=0.30となるようにコイルパターンを設計した。   The shape of the coil pattern was as shown in FIG. Further, in the same drawing, the coil pattern was designed so that M1 / M2 = 0.30 when the area of the inner region of the coil composed of the coil conductor layers 5a to 5f was M1 and the area of the outer region was M2.

図4に、4.5ターン品及び16.5ターン品におけるT’/Tと許容電流の関係を示す。また、図5に、両品におけるT’/Tとインダクタンスの関係を示す。なお、許容電流は、図3に示すように、積層インダクタに直流電流を印加したときに、インダクタンスが初期値より10%低下する電流値として定義される。   FIG. 4 shows the relationship between T '/ T and the allowable current in the 4.5-turn product and the 16.5-turn product. FIG. 5 shows the relationship between T '/ T and the inductance in both products. As shown in FIG. 3, the allowable current is defined as a current value at which the inductance is reduced by 10% from the initial value when a direct current is applied to the laminated inductor.

図5に示すように、4.5ターン品及び16.5ターン品とも、T’/Tの増加につれインダクタンスが緩やかに減少する。これはT’/Tの増加により磁気抵抗が増大するためである。また、図4に示すように、T’/Tの比較的小さい領域ではT’/Tの増加につれて許容電流が急激に増加する。これは、T’/Tの増加によりコイル導体層間で磁気飽和が生じにくくなるためである。なお、T’/Tが1に近づくにつれ許容電流が飽和するが、これは保護磁性体層厚みT’’(図2)が小さくなり、この部分で磁気飽和が生じるためである。   As shown in FIG. 5, in both the 4.5-turn product and the 16.5-turn product, the inductance gradually decreases as T '/ T increases. This is because the magnetic resistance increases as T '/ T increases. In addition, as shown in FIG. 4, in a region where T '/ T is relatively small, the allowable current sharply increases as T' / T increases. This is because the increase in T '/ T makes it difficult for magnetic saturation to occur between the coil conductor layers. Note that the allowable current is saturated as T '/ T approaches 1, because the thickness T' '(FIG. 2) of the protective magnetic layer becomes small, and magnetic saturation occurs in this portion.

以上の結果から、T’/Tが増加するにつれて直流電流印加時のインダクタンスが増加する領域が存在することが明らかであり、当該領域で積層インダクタのT’/Tを増加させる設計は、直流重畳特性の向上に有効である。   From the above results, it is clear that there is a region where the inductance when a direct current is applied increases as T ′ / T increases, and the design for increasing the T ′ / T of the multilayer inductor in this region is a direct current superposition. It is effective for improving characteristics.

一般に、T’/nを一定としたままコイルのターン数nを減らすことによっても許容電流が増加することが知られている。以下、直流重畳特性の向上を図るうえで、T’/Tを増加させる手法と、ターン数nを減らす手法のいずれが優れているか比較した結果について説明する。   In general, it is known that the allowable current also increases by reducing the number of turns n of the coil while keeping T '/ n constant. Hereinafter, a description will be given of the result of comparing which of the method of increasing T '/ T and the method of reducing the number of turns n is superior in improving the DC superimposition characteristics.

図6に、本実施形態の4.5ターン品及び16.5ターン品でT’/Tを変動させたときのインダクタンスと許容電流の関係を示す。また、比較例として、T’/n=27μmとしてターン数nを変動させたときのインダクタンスと許容電流の関係も示す。   FIG. 6 shows the relationship between the inductance and the allowable current when T '/ T is varied between the 4.5-turn product and the 16.5-turn product of the present embodiment. Further, as a comparative example, the relationship between the inductance and the allowable current when the number of turns n is varied with T ′ / n = 27 μm is also shown.

図に示すように、本実施形態(実線)の方が比較例(点線)に比べ、同一インダクタンスでの許容電流が大きく、直流重畳特性が良好であるといえる。ここで、T’/Tの範囲が、
0.50≦T’/T≦0.85
のとき、4.5ターン品、16ターン品とも許容電流が比較例に対し20%以上向上する。さらに、T’/Tの範囲が、
0.60≦T’/T≦0.77
のとき、4.5ターン品、16ターン品とも許容電流が比較例に対し40%以上向上する。すなわち、上述の範囲にT’/Tを設計することにより、直流重畳特性の良好な積層インダクタを得ることができる。
As shown in the figure, it can be said that the present embodiment (solid line) has a larger allowable current with the same inductance and better DC superposition characteristics than the comparative example (dotted line). Here, the range of T ′ / T is
0.50 ≦ T ′ / T ≦ 0.85
In this case, the allowable current is improved by 20% or more in both the 4.5-turn product and the 16-turn product as compared with the comparative example. Furthermore, the range of T '/ T is
0.60 ≦ T ′ / T ≦ 0.77
In this case, the allowable current of both the 4.5-turn product and the 16-turn product is improved by 40% or more compared to the comparative example. That is, by designing T '/ T in the above-described range, a multilayer inductor having good direct-current superposition characteristics can be obtained.

なお、上述の積層インダクタにおいては、一般にコイルのターン数nを増やすほど高いインダクタンスを取得することができる。しかし、ターン数nが増加するほどターン当りの厚みT’/nが減少するため、コイル導体間で磁気飽和が起こりやすくなり直流重畳特性が悪化する。すなわち、コイルのターン数がある限界を超えると、直流重畳特性の悪化が顕著となり、コイルのターン数の増加に見合うインダクタンスを得ることができない。一般に、部品素体のサイズによらず、T’/nは27μm程度以上であることが好ましい。T’/nが27μmより小さい場合、上述の問題が生じやすい。   In the above-described laminated inductor, generally, the higher the number of turns n of the coil, the higher the inductance can be obtained. However, as the number of turns n increases, the thickness T '/ n per turn decreases, so that magnetic saturation easily occurs between the coil conductors, and the DC superimposition characteristics deteriorate. That is, when the number of turns of the coil exceeds a certain limit, the deterioration of the DC superimposition characteristic becomes remarkable, and it is not possible to obtain an inductance corresponding to the increase in the number of turns of the coil. In general, T '/ n is preferably about 27 [mu] m or more regardless of the size of the component body. If T ′ / n is smaller than 27 μm, the above-described problem is likely to occur.

また、図7において、コイル導体層5a〜5fよりなるコイルの内側領域の面積をM1、外側領域の面積をM2としたときの、M1/M2とインダクタンス値及び直流重畳特性の関係を図8に示す。ここで、ターン数n=16.5、T’/T=0.68とした。   FIG. 8 shows the relationship between M1 / M2, the inductance value, and the DC bias characteristic when the area of the inner region of the coil formed of the coil conductor layers 5a to 5f is M1 and the area of the outer region is M2. Show. Here, the number of turns n = 16.5 and T '/ T = 0.68.

図8に示すように、M1/M2がおおよそ
24≦M1/M2≦0.36
の範囲内のとき、高いインダクタンスを有し、また許容電流が高く良好な直流重畳特性を有することが明らかである。すなわち、M1/M2は上記範囲内になるように設計されることが好ましい。
As shown in FIG. 8, M1 / M2 is approximately 24 ≦ M1 / M2 ≦ 0.36
It is evident that when the value falls within the range, it has a high inductance, a high allowable current and good DC bias characteristics. That is, M1 / M2 is preferably designed to be within the above range.

これに対し、M1/M2が上述の範囲より小さくなると、インダクタンス値が低下する。これは、コイルの内側の面積M1が低下しコイル内の磁束が減少するためである。また同時に、コイルの内側の領域で磁気飽和が生じやすくなるため、許容電流が低下する。また、M1/M2が上述の範囲より大きい場合においても、インダクタンス値が低下する。これは、磁束の漏れにより磁気抵抗が増大するためである。また同時に、コイルの外側の領域で磁気飽和が生じ易くなることにより、許容電流が低下する。   On the other hand, when M1 / M2 is smaller than the above range, the inductance value decreases. This is because the area M1 inside the coil decreases and the magnetic flux in the coil decreases. At the same time, magnetic saturation is likely to occur in the region inside the coil, so that the allowable current decreases. Also, when M1 / M2 is larger than the above range, the inductance value decreases. This is because the magnetic resistance increases due to leakage of magnetic flux. At the same time, magnetic saturation is likely to occur in a region outside the coil, thereby reducing the allowable current.

なお、上述の積層インダクタにおいて部品素体のサイズが変動した場合においても、T’/Tと直流重畳特性の関係はほぼ同じである。なぜなら、コイル構造が同一のまま部品素体のサイズのみが変動しても、コイルがつくる磁束の形状は変わらず、磁気飽和の生じやすさは変わらないためである。したがって、本願発明は部品素体のサイズに何ら制限を加えるものではない。   Note that, even when the size of the component body changes in the above-described multilayer inductor, the relationship between T '/ T and the DC superimposition characteristic is almost the same. This is because even if only the size of the component body changes while the coil structure remains the same, the shape of the magnetic flux generated by the coil does not change, and the likelihood of magnetic saturation does not change. Therefore, the present invention does not limit the size of the component body at all.

次に、上述の他の実施形態による積層インダクタの分解斜視図を図9に示す。   Next, FIG. 9 shows an exploded perspective view of a multilayer inductor according to another embodiment described above.

前記積層インダクタの部品素体は、上述の積層インダクタ1と同様に、磁性体層14a〜14hの間に接続磁性体層18a〜18gがそれぞれ挿入されるとともに、前記磁性体層及び前記接続磁性体層の上部に保護磁性体層17aが、下部に保護磁性体層17bがそれぞれ積層されてなる。磁性体層14b〜14g上にはコイル導体層15a〜15fがそれぞれ設けられ、磁性体層14a、14h上には引き出し導体層19a、19bがそれぞれ設けられる。   The component element body of the laminated inductor has connection magnetic layers 18a to 18g inserted between the magnetic layers 14a to 14h, respectively, similarly to the above-described laminated inductor 1, and includes the magnetic layer and the connection magnetic substance. The protective magnetic layer 17a is laminated on the upper part of the layer, and the protective magnetic layer 17b is laminated on the lower part. The coil conductor layers 15a to 15f are provided on the magnetic layers 14b to 14g, respectively, and the lead conductor layers 19a and 19b are provided on the magnetic layers 14a and 14h, respectively.

さらに、本実施形態では、接続磁性体層18b〜18g上におけるそれぞれコイル導体層15a〜15fの開放部分に対応する位置に、直線状のダミー用導体層20a〜20fが設けられる。すなわち、例えはコイル導体層15aとダミー用コイル導体20aを上面から見たとき、両コイル導体により矩形が構成される。   Further, in this embodiment, linear dummy conductor layers 20a to 20f are provided on the connection magnetic material layers 18b to 18g at positions corresponding to the open portions of the coil conductor layers 15a to 15f, respectively. That is, for example, when the coil conductor layer 15a and the dummy coil conductor 20a are viewed from above, a rectangle is formed by both coil conductors.

また、磁性体層14a〜14g及び接続磁性体層18a〜18gにおいて上部にコイル導体層15a〜15fまたは引き出し導体層14aの一方の端部が設けられる位置に、スルーホール16a〜16nがそれぞれ設けられる。コイル導体層15a〜15f及び引き出し導体層19a、19bは、前記スルーホール16a〜16nを介して互いに接続され、部品素体の内部でらせん状のコイルを形成する。   In the magnetic layers 14a to 14g and the connection magnetic layers 18a to 18g, through holes 16a to 16n are provided at positions where one ends of the coil conductor layers 15a to 15f or the lead conductor layer 14a are provided. . The coil conductor layers 15a to 15f and the lead conductor layers 19a and 19b are connected to each other via the through holes 16a to 16n, and form a spiral coil inside the component body.

本実施形態においても、T’/T及びT’/nを上述の範囲に設定することにより、直流重畳特性の良好な積層インダクタを得ることができる。   Also in the present embodiment, by setting T '/ T and T' / n in the above ranges, a laminated inductor having good DC superimposition characteristics can be obtained.

このように、各々のコイル導体層の開放部分に対応する形状のダミー用導体層が当該コイル導体層に近接する磁性体層内に設けられることにより、プレス成型の際にコイル導体層が変形してコイルの形状が崩れるのを防ぐことができる。   As described above, since the dummy conductor layer having a shape corresponding to the open portion of each coil conductor layer is provided in the magnetic layer adjacent to the coil conductor layer, the coil conductor layer is deformed during press molding. Thus, the shape of the coil can be prevented from collapsing.

なお、上述の実施形態では、ダミー用導体層は各コイル導体層に対して一層のみであるが、二層以上であってもよい。   In the above-described embodiment, only one dummy conductor layer is provided for each coil conductor layer. However, two or more dummy conductor layers may be provided.

また、上述の実施形態では、ダミー用導体層の片端部がスルーホール接続されているが、両端部がスルーホール接続されてもよい。   Further, in the above-described embodiment, one end of the dummy conductor layer is connected to a through hole, but both ends may be connected to a through hole.

本発明の一実施の形態による積層インダクタの分解斜視図。1 is an exploded perspective view of a multilayer inductor according to an embodiment of the present invention. 図1の積層インダクタをAA’方向に切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the laminated inductor of FIG. 1 in the AA 'direction. 本発明における許容電流の定義を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining the definition of allowable current in the present invention. 図1の積層インダクタのコイル構造と許容電流の関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a coil structure of the multilayer inductor of FIG. 1 and an allowable current. 図1の積層インダクタのコイル構造とインダクタンスの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the coil structure and inductance of the laminated inductor of FIG. 図1の積層インダクタ及び比較例における許容電流とインダクタンスの関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between allowable current and inductance in the multilayer inductor of FIG. 1 and a comparative example. 図1の積層インダクタの上面図1. Top view of the multilayer inductor of FIG. 図1の積層インダクタのコイル構造とインダクタンス及び許容電流の関係を示す図。The figure which shows the coil structure of the laminated inductor of FIG. 1, and the relationship of an inductance and an allowable current. 他の実施の形態による積層インダクタの分解斜視図。FIG. 10 is an exploded perspective view of a multilayer inductor according to another embodiment. 従来の積層インダクタの分解斜視図。FIG. 5 is an exploded perspective view of a conventional multilayer inductor. 図10の積層インダクタの外観斜視図。The external appearance perspective view of the laminated inductor of FIG.

符号の説明Explanation of reference numerals

1、21 積層インダクタ
2、22 部品素体
3a、3b、23a、23b 外部電極
4a〜4h、14a〜14h、24a〜24l 磁性体層
5a〜5f、15a〜15f、25a〜25g コイル導体層
6a〜6n、16a〜16n、26a〜26f スルーホール
7a、7b、17a、17b 保護磁性体層
8a〜8g、18a〜18g 接続磁性体層
9a、9b、19a、19b 引き出し導体層
20a〜20f ダミー用導体層
T 部品素体厚み
T’ 導体形成部厚み
T’’ 保護磁性体層厚み
M1 コイルの内側領域の面積
M2 コイルの外側領域の面積
1,21 laminated inductor 2,22 component element body 3a, 3b, 23a, 23b external electrode 4a-4h, 14a-14h, 24a-24l magnetic material layer 5a-5f, 15a-15f, 25a-25g coil conductor layer 6a- 6n, 16a to 16n, 26a to 26f Through hole 7a, 7b, 17a, 17b Protective magnetic layer 8a to 8g, 18a to 18g Connection magnetic layer 9a, 9b, 19a, 19b Leader conductor layer 20a to 20f Dummy conductor layer T Thickness of component body T 'Thickness of conductor forming portion T''Thickness of protective magnetic layer M1 Area of inner area of coil M2 Area of outer area of coil

Claims (4)

複数の磁性体層及びコイル導体層が積層されてなる部品素体と、前記部品素体の表面に設けられた一対の外部電極を有し、前記コイル導体層は前記磁性体層に設けられたスルーホールを介して互いに接続され前記部品素体に埋設されるらせん状のコイルを構成し、前記コイルの両端は前記部品素体の表面に引き出され前記一対の外部電極にそれぞれ接続され、前記部品素体の積層方向の厚みをT、前記コイルの積層方向の長さをT’、前記コイルのターン数をnとしたとき、
0.50≦T’/T≦0.85
T’/n≧27μm
であることを特徴とする積層インダクタ。
A component element formed by laminating a plurality of magnetic layers and a coil conductor layer; and a pair of external electrodes provided on a surface of the component element, wherein the coil conductor layer is provided on the magnetic layer. Forming a spiral coil connected to each other through a through-hole and embedded in the component element body, both ends of the coil are drawn out to the surface of the component element body and connected to the pair of external electrodes, respectively; When the thickness of the element body in the stacking direction is T, the length of the coil in the stacking direction is T ′, and the number of turns of the coil is n,
0.50 ≦ T ′ / T ≦ 0.85
T '/ n ≧ 27 μm
A multilayer inductor, characterized in that:
前記コイル導体層の各々に近接する磁性体層内に、前記スルーホールに接続する少なくとも一層の導体層がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項1に記載の積層インダクタ。   2. The multilayer inductor according to claim 1, wherein at least one conductor layer connected to the through hole is provided in each of the magnetic layers adjacent to each of the coil conductor layers. 3. 0.60≦T’/T≦0.77
T’/n≧27μm
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層インダクタ。
0.60 ≦ T ′ / T ≦ 0.77
T '/ n ≧ 27 μm
The multilayer inductor according to claim 1 or 2, wherein
前記部品素体を積層方向から見た場合における、前記コイルの内側の面積をM1、前記コイルの外側の面積をM2としたとき、
0.24≦M1/M2≦0.36
であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の積層インダクタ。
When the area inside the coil is M1 and the area outside the coil is M2 when the component element body is viewed from the laminating direction,
0.24 ≦ M1 / M2 ≦ 0.36
The multilayer inductor according to any one of claims 1 to 3, wherein
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