JP2005072170A - チップ型電子部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】 コイルの巻軸を貫通する磁束数がチップ型電子部品の素体のコイルの巻軸と平行な方向の中心にいくほど多くなり、チップ型電子部品の素体が局所的に磁気飽和する。この様にチップ型電子部品の素体が局所的に磁気飽和した場合、コイルの直流重畳特性が悪化する。そのため、定格電流を大きくすることができなかった。
【解決手段】 直方体形の磁性体、磁性体の表面に形成された複数本の第1の導体パターン及び、磁性体の裏面に形成された複数本の第2の導体パターンを備える。第1の導体パターンと第2の導体パターンを磁性体に設けられたスルーホール内の導体を介して交互に接続して、その巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成される。このコイルは、巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、巻軸の端から巻軸の中心に向けて順次拡大して形成される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、フェライト等の磁性体で形成された素体、複数本の第1の導体パターン、複数本の第2の導体パターン及び、第1の導体パターンと第2の導体パターンを交互に接続する導体を備え、その巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成されたチップ型電子部品に関する。
従来のチップ型電子部品に、例えば、図6、図7に示す様に、直方体形の磁性体61の表面に複数本の第1の導体パターン62を形成し、この磁性体61の裏面に複数本の第2の導体パターン63を形成し、第1の導体パターン62と第2の導体パターン63が磁性体61に設けられたスルーホール内の導体64を介して交互に接続されて、その巻軸が実装面に対して平行なソレノイド型のコイルが形成されたものがある(例えば、特許文献1、2を参照。)。このコイルの両端は、磁性体の端面に設けられた外部端子65に接続される。この様なチップ型電子部品は、一般的にコイルの巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔t8〜t14が等しく形成される。
特開昭60-63906号公報 特開平3-201418号公報
この様に形成された従来のチップ型電子部品は、図7に点線で示す様に、コイルの巻軸を貫通する磁束数が磁性体61のコイルの巻軸と平行な方向の中心にいくほど多くなり、直方体形の磁性体61が局所的に磁気飽和するという問題があった。この様にチップ型電子部品の素体が局所的に磁気飽和した場合、コイルの直流重畳特性が悪化する。従って、従来のチップ型電子部品は、定格電流を大きくすることができなかった。
本発明は、チップ型電子部品の素体が局所的に磁気飽和するのを防止して定格電流を大きくすることができるチップ型電子部品を提供することを目的とする。
本発明のチップ型電子部品は、直方体形の磁性体、磁性体の表面に形成された複数本の第1の導体パターン及び、磁性体の裏面に形成された複数本の第2の導体パターンを備え、第1の導体パターンと第2の導体パターンを磁性体に設けられたスルーホール内の導体を介して交互に接続して、その巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成され、コイルは、巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、巻軸の端から巻軸の中心に向けて順次拡大して形成される。
また、本発明のチップ型電子部品は、複数本の第1の導体パターンと複数本の第2の導体パターンとが磁性体層を介して積層され、第1の導体パターンと第2の導体パターンを磁性体層のスルーホール内の導体を介して交互に接続して、積層体内にその巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成され、コイルは、巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、巻軸の端から巻軸の中心に向けて順次拡大して形成される。
本発明のチップ型電子部品は、コイルが、巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、巻軸の端から巻軸の中心に向けて順次拡大して形成されるので、チップ型電子部品の素体が局所的に磁気飽和するのを防止することができ、定格電流を大きくすることができる。
本発明のチップ型電子部品は、複数本の第1の導体パターンと複数本の第2の導体パターンとが磁性体層を介して積層される。この第1の導体パターンと第2の導体パターンは、磁性体層に設けられたスルーホール内の導体を介して交互に接続され、積層体内にその巻軸が実装面に対して平行なソレノイド型のコイルが形成される。この時、コイルは、巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を巻軸の端から巻軸の中心に向けて順次拡大して形成される。この様なチップ型電子部品は、第1の導体パターンと第2の導体パターンを接続する導体のうち、コイルの巻軸と平行な方向に配列された導体の間隔が、積層体の中心にいくほど大きくなる。また、これにより、第1の導体パターン同士の間隔と第2の導体パターン同士の間隔も、積層体のコイルの巻軸と平行な方向の中心にいくほど大きくなる。一般に磁束ΦはNI=RΦ(ただし、Nはターン数、Iは電流、Rは磁気抵抗)の関係にあり、磁気抵抗RはR=l/μA(ただし、lは実効磁路長、Aは実効磁路断面積、μは透磁率)となる。本発明のチップ型電子部品は、コイルを構成する導体パターンやスルーホール内の導体の間隔が積層体のコイルの巻軸と平行な方向の中心にいくほど大きくなっているので、積層体のコイルの巻軸と平行な方向の中心に行くほど実効磁路長lが大きくなり、磁気抵抗Rが大きくなる。
従って、本発明のチップ型電子部品は、導体パターンや導体パターンを接続する導体により発生する磁束の大きさを調整して積層体の端面側の磁束密度と積層体の中心部の磁束密度をほぼ等しくすることができる。
以下、本発明のチップ型電子部品の実施例を図1乃至図5を参照して説明する。
図1は本発明のチップ型電子部品の第1の実施例を示す斜視図、図2は図1の上面図である。
図1、図2において、11は磁性体、12、13は導体パターン、14はスルーホール内の導体である。
磁性体11は、フェライト等の磁性体によって直方体形に形成されると共に、表裏面間を貫通する複数のスルーホールが形成される。複数のスルーホールは、磁性体11の幅方向に離間して2列、磁性体11の長さ方向に離間して2個以上(図1、2では8個)形成される。この時、磁性体11の長さ方向に離間して形成されたスルーホールは、磁性体11の両端面側から磁性体11の中心部にいくほどその間隔が大きくなるように形成される。
磁性体11の表面には、複数本の導体パターン12が形成される。各々の導体パターン12は、その長さ方向が磁性体11の幅方向に延在するように形成される。また、複数の導体パターン12は、所定の間隔を空けて磁性体11の長さ方向に配列される。
磁性体11の裏面には、点線で示す様に、複数本の導体パターン13が形成されると共に、引き出し用導体パターン13A、13Bが形成される。各々の導体パターン13は、その長さ方向が磁性体11の幅方向に延在し、一端が導体パターン12に、他端が別の導体パターン12に接続できるように形成される。また、複数の導体パターン13は、所定の間隔を空けて磁性体11の長さ方向に配列される。引き出し用導体パターン13A、13Bは、一端が磁性体11の端面に引き出され、外部端子15に接続される。
複数本の導体パターン12、複数本の導体パターン13及び、引き出し用導体パターン13A、13Bは、磁性体11に形成されたスルーホール内の導体14によって交互に接続され、巻軸が実装面に対して平行なソレノイド型のコイルが形成される。
この様に形成されたチップ型電子部品は、図2に示す様に、コイルの巻軸と平行な方向に配列された第1の導体パターンと第2の導体パターンを接続する導体14の間隔t1〜t7が、磁性体11の長さ方向の端面側(すなわち、巻軸の一端側)からt1、t2、t3、t4と磁性体11の中心部(すなわち、巻軸の中心)にいくほど大きくなり、逆に、磁性体11の中心部(すなわち、巻軸の中心)からt4、t5、t6、t7と磁性体11の長さ方向の端面側(すなわち、巻軸の他端側)にいくほど小さくなる様に形成されている。従って、この様なチップ型電子部品は、磁性体11のコイルの巻軸と平行な方向の中心に行くほど磁気抵抗Rが大きくなり、導体パターンや導体パターンを接続する導体によって発生する磁束の大きさが等しくなる。
図3は本発明のチップ型電子部品の第2の実施例を示す分解斜視図、図4は本発明のチップ型電子部品の第2の実施例の斜視図である。
図3において、31A〜31Cは磁性体層、32、33は導体パターン、34はスルーホール内の導体である。
磁性体層31A〜31Cは、フェライト等の磁性体によって形成される。
磁性体層31Aの表面には、複数本の導体パターン32が形成されると共に、引き出し用導体パターン32A、32Bが形成される。各々の導体パターン32は、その長さ方向が磁性体層31Aの幅方向に延在するように形成される。また、複数の導体パターン32は、所定の間隔を空けて磁性体層31Aの長さ方向に配列される。引き出し用導体パターン32A、32Bは、一端が磁性体層31Aの端面に引き出される。
磁性体層31Bには、複数のスルーホールが形成されると共に、表面に複数本の導体パターン33が形成される。複数のスルーホールは、磁性体層31Bの幅方向に離間して2列、磁性体層31Bの長さ方向に離間して8個形成され、内部に導体が形成される。この時、磁性体層31Bの長さ方向に離間して形成されたスルーホールは、磁性体層31Bの両端面側から磁性体層31Bの中心部にいくほどその間隔が大きくなるように形成される。各々の導体パターン33は、その長さ方向が磁性体層31Bの幅方向に延在し、一端が導体パターン32に、他端が別の導体パターン32に接続できるように形成される。また、複数の導体パターン33は、所定の間隔を空けて磁性体層31Bの長さ方向に配列される。
磁性体層31Cは、保護用の磁性体層であり、磁性体層31B上に積層することにより、導体パターン33を囲む磁路が形成されると共に、導体パターン33が保護される。
複数本の導体パターン32、複数本の導体パターン33及び、引き出し用導体パターン32A、32Bは、磁性体層31Bに形成されたスルーホール内の導体34によって交互に接続され、磁性体層31A〜31C、複数本の導体パターン32、複数本の導体パターン33及び、引き出し用導体パターン32A、32Bが積層された積層体内に、巻軸が実装面に対して平行なソレノイド型のコイルが形成される。このコイルは、磁性体層31Bの長さ方向に配列された導体34の間隔が、磁性体層31Bの長さ方向の端面側(すなわち、巻軸の一端側)から磁性体層31Bの中心部(すなわち、巻軸の中心)に向けて順次広くなる。
内部にコイルが形成された積層体の長さ方向の両端面には、図4に示す様に外部端子35が形成される。外部端子35は、一方の外部端子35が引き出し用導体パターン32Aに接続され、他方の外部端子35が引き出し用導体パターン32Bに接続される。
この様に形成されたチップ型電子部品は、第1の導体パターンと第2の導体パターンを接続する導体のうちコイルの巻軸と平行な方向に配列された導体の間隔が積層体の中心にいくほど大きくなっているので、積層体のコイルの巻軸と平行な方向の中心に行くほど磁気抵抗Rが大きくなり、導体パターンや導体パターンを接続する導体によって発生する磁束の大きさが等しくなる。
図5は本発明のチップ型電子部品の第3の実施例を示す分解斜視図である。
磁性体層51Aの表面には、複数本の導体パターン52が形成されると共に、引き出し用導体パターン52A、52Bが形成される。各々の導体パターン32は、その長さ方向が磁性体層51Aの幅方向に延在するように形成される。また、複数の導体パターン52は、所定の間隔を空けて磁性体層51Aの長さ方向に配列される。引き出し用導体パターン52A、52Bは、一端が磁性体層51Aの端面に引き出される。
磁性体層51Bには、複数のスルーホールが形成される。複数のスルーホールは、磁性体層51Bの幅方向に離間して2列、磁性体層51Bの長さ方向に離間して8個形成され、内部に導体が形成される。この時、磁性体層51Bの長さ方向に離間して形成されたスルーホールは、磁性体層51Bの長さ方向の両端面側から磁性体層51Bの中心部にいくほどその間隔が大きくなるように形成される。
磁性体層51Cには、複数のスルーホールが形成されるとともに、表面に複数本の導体パターン53が形成される。複数のスルーホールは、磁性体層51Cの幅方向に離間して2列、磁性体層51Cの長さ方向に離間して8個形成される。この時、磁性体層51Cの長さ方向に離間して形成されたスルーホールは、磁性体層51Cの両端面側から磁性体層51Cの中心部にいくほどその間隔が大きくなるように形成される。各々の導体パターン53は、その長さ方向が磁性体層51Cの幅方向に延在し、一端が導体パターン52に、他端が別の導体パターン52に接続できるように形成される。また、複数の導体パターン53は、所定の間隔を空けて磁性体層51Bの長さ方向に配列される。
磁性体層51Dは、保護用の磁性体層であり、磁性体層51C上に積層することにより、導体パターン53を囲む磁路が形成されると共に、導体パターン53が保護される。
複数本の導体パターン52、複数本の導体パターン53及び、引き出し用導体パターン52A、52Bは、磁性体層51B、51Cに形成されたスルーホール内の導体54によって交互に接続され、積層体内に巻軸が実装面に対して平行なソレノイド型のコイルが形成される。このコイルは、磁性体層51B、51Cの長さ方向に配列された導体54の間隔が、磁性体層51B、51Cの長さ方向の両端面側(すなわち、巻軸の一端側)から磁性体層51B、51Cの中心部(すなわち、巻軸の中心)に向けて順次広くなる。
この様に形成されたチップ型電子部品は、第2の実施例のものに比較して第1の導体パターンと第2の導体パターンの間隔を広くすることができる。
以上、本発明のチップ型電子部品の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、直方体形の磁性体や磁性体層に形成されるスルーホール内の導体は、1列が8個のものを示したが、コイルの巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔をコイル巻軸の端からコイル巻軸の中心に向けて順次拡大して形成されればよく、特性に応じて1列の個数を変えることもできる。
本発明のチップ型電子部品の第1の実施例を示す斜視図である。 図1の上面図である。 本発明のチップ型電子部品の第2の実施例を示す分解斜視図である。 本発明のチップ型電子部品の第2の実施例の斜視図である。 本発明のチップ型電子部品の第3の実施例を示す分解斜視図である。 従来のチップ型電子部品の斜視図である。 図6の上面図である。
符号の説明
11 直方体形の磁性体
12、13 導体パターン

Claims (2)

  1. 直方体形の磁性体、該磁性体の表面に形成された複数本の第1の導体パターン及び、該磁性体の裏面に形成された複数本の第2の導体パターンを備え、該第1の導体パターンと該第2の導体パターンを該磁性体に設けられたスルーホール内の導体を介して交互に接続して、その巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成され、該コイルは、該巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、該巻軸の端から該巻軸の中心に向けて順次拡大して形成されたことを特徴とするチップ型電子部品。
  2. 複数本の第1の導体パターンと複数本の第2の導体パターンとが磁性体層を介して積層され、該第1の導体パターンと該第2の導体パターンを該磁性体層のスルーホール内の導体を介して交互に接続して、積層体内にその巻軸が実装面に対して平行なコイルが形成され、該コイルは、該巻軸と平行な方向に配列されたスルーホール内の導体の間隔を、該巻軸の端から該巻軸の中心に向けて順次拡大して形成されたことを特徴とするチップ型電子部品。
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