JP2007227729A - Inductance component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話の電源回路に用いられるインダクタンス部品に関するものである。 The present invention relates to an inductance component used in, for example, a power supply circuit of a mobile phone.
従来この種のインダクタンス部品は、図32に示すごとく、シート状の素体1の中央にはスルーホール部2が設けられ、このスルーホール部2の外周方向にはコイル3A、端子3Bが素体1内に形成され、素体1の上面、下面及びスルーホール部2の内周面には磁性体層4が形成されていた。
Conventionally, as shown in FIG. 32, this type of inductance component is provided with a through-
そして、上面図である図33に示すごとく、スルーホール部2の内周面に形成した磁性体層4の一部にレーザーやパンチャーを用いて切り欠き4Aを形成することにより、素体1の一部を露出させ、スルーホール部2内周面に形成した磁性体層4における渦電流の発生を防止していた。
Then, as shown in FIG. 33 which is a top view, a
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
このような従来のインダクタンス部品は小型化に限界があることが問題となっていた。 Such a conventional inductance component has a problem that there is a limit to miniaturization.
すなわち、上記従来の構成においては、レーザーやパンチャーを用いて切り欠き4Aを形成する際に、スルーホール部2の内周面に形成した磁性体層4の外周方向に存在する素体1のみならず、誤って更にその外周のコイル層3Aを切り欠いてしまうのを避けるため、コイル層3Aの最内周からスルーホール部2の外周までの距離d1を十分にとる必要があり、小型化に限界があった。
That is, in the above-described conventional configuration, when the
そこで本発明は、磁性体層に切り欠きを有するインダクタンス部品において、その小型化の実現を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of an inductance component having a notch in a magnetic layer.
そして、この目的を達成するために本発明は、スルーホール部を有する素体と、前記スルーホール部の外周方向において前記素体内に形成されたコイルと、このコイルに電気的に接続された端子と、前記スルーホール部の内周面に形成された磁性体層とを備え、前記スルーホール部はその内周面に凸部を有し、この凸部上に形成された前記磁性体層の一部から前記素体の一部を露出させたインダクタンス部品としたものである。 In order to achieve this object, the present invention provides an element body having a through-hole portion, a coil formed in the element body in the outer peripheral direction of the through-hole portion, and a terminal electrically connected to the coil. And a magnetic layer formed on the inner peripheral surface of the through-hole portion, the through-hole portion having a convex portion on the inner peripheral surface, and the magnetic layer formed on the convex portion. Inductance components in which a part of the element body is exposed from a part are used.
本発明のインダクタンス部品は、スルーホール部がその内周面に凸部を有する構成としたため、凸部上に形成した磁性体層をレーザーやパンチャーを用いて除去することにより素体の一部を露出させる際に、その外周方向にあるコイルを切り欠いてしまう可能性を低減することができ、コイルの最内周から磁性体層の外周までの距離を必要以上に取る必要が無く、小型化をかなえることができる。 The inductance component of the present invention has a structure in which the through hole portion has a convex portion on the inner peripheral surface thereof, so that a part of the element body is removed by removing the magnetic layer formed on the convex portion using a laser or a puncher. When exposed, the possibility of notching the coil in the outer circumferential direction can be reduced, and it is not necessary to take the distance from the innermost circumference of the coil to the outer circumference of the magnetic layer more than necessary. Can be realized.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるインダクタンス部品について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an inductance component according to
図1において、シート状の素体6の略中央にはスルーホール部7を設け、このスルーホール部7の外周方向にはコイル8Aを、このコイル8Aの最外周部には端子8B、8Cを、コイル8Aを構成する平面コイル8AA、8AB間にはビア8Dを、それぞれ素体6内に形成し、素体6の上面、下面及びスルーホール部7の内周面には磁性体層9を形成して構成している。
In FIG. 1, a through-
ここで、コイル8Aは一層でも構わないが、本実施の形態においては2層の平面コイル8AA、8ABにより構成している。上層の平面コイル8AAは端子8Cからスルーホール部7へ向かう方向(内周方向)へ渦巻状に巻回し、この平面コイル8AAの最内周部と下層の平面コイル8ABの最内周部とをビア8Dにより接続し、この平面コイル8ABを端子8Bへ向かう方向(外周方向)へ渦巻状に巻回してコイル8Aを構成している。
Here, the
ここで、平面コイル8AA、8ABは互いに同方向に巻回することが望ましい。これは、コイル8Aの上層である平面コイル8AAで発生した磁束と、下層である平面コイル8ABで発生した磁束とが打ち消しあうことなく、大きなインダクタンス値を実現するためである。
Here, the planar coils 8AA and 8AB are preferably wound in the same direction. This is to realize a large inductance value without canceling out the magnetic flux generated in the planar coil 8AA which is the upper layer of the
ここで、上面図である図2に示すごとく、スルーホール部7の内周面には凸部7Aを設けており、この形状に沿って磁性体層9を形成している。
Here, as shown in FIG. 2, which is a top view, a
そして、上面図である図3に示すごとく、この凸部7A上に形成した磁性体層9の一部を除去すべく切り欠き9Aを形成することにより、素体6の一部を露出させる。そうすることで、磁性体層9を流れる電流の流れをこの切り欠き9Aで遮断することができ、この結果としてスルーホール部7内周面内の磁性体層9における渦電流の発生を低減することができる。
Then, as shown in FIG. 3 which is a top view, a part of the
そして、図4に示すごとく、端子8B、8Cだけを外側へ残し、全体を絶縁部10で覆うことにより、他の部品との不要な電気的接続を防ぐ。
And as shown in FIG. 4, only the
このような構成により、図3に示すごとく切り欠き9Aを形成する際に、誤ってコイル8Aを切り欠いてしまう可能性を低減することができるため、コイル8Aの最内周からスルーホール部7の外周までの距離d2を必要以上に取る必要が無く、渦電流の発生を防止した小型のインダクタンスを得ることができる。
With such a configuration, when the
なお、磁性体層9を素体6の上面、下面からスルーホール部7の内周面まで連続して形成すると、素体6の上下面とスルーホール部7内周面との間の磁気ギャップを無くすことができ、漏洩磁束を低減することができる。
When the
なお、コイル8Aは単層でも構わないが、本実施の形態の図4に示すごとく平面コイル8AA、8ABを2層以上積層させた構造とすることにより、より大きなインダクタンス値を実現することができ望ましい。
The
なお、コイル8Aの断面は方形ではなく円形でもかまわないが、方形の方がコイル断面積を大きくとることができるため、銅損を低減することができるため望ましい。
The cross section of the
なお、平面コイル8AA、8ABの厚みを10μm以上とすることにより大電流に対応することができ望ましい。 It is desirable that the planar coils 8AA and 8AB have a thickness of 10 μm or more because it can cope with a large current.
なお、本実施の形態においてはスルーホール部7の内周面に形成した磁性体層9の内周方向にも絶縁部10を形成する構成としているが、この絶縁部10の代わりに磁性体や樹脂フェライト等を充填することにより、磁気特性の向上を得ることができる。
In the present embodiment, the
なお、絶縁部10にはエポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、あるいはこれらの混合物の有機樹脂材料等を用いることができる。また、これらの有機材料に無機フィラーを混合させると、耐熱性と機械強度を高めることができ望ましい。
Note that an epoxy resin, a silicon resin, an acrylic resin, an organic resin material of a mixture thereof, or the like can be used for the
なお、磁性体層9には、鉄、ニッケル、コバルト等からなる磁性材料を用いることが望ましい。特に、磁性体層9の組成比率において、鉄量を30%以上にすると高飽和磁束密度となり、電源系に使用するインダクタとして望ましい。また、ニッケル量を20%付近にすると高透磁率となり、大きなインダクタンス値を得ることができ望ましい。
For the
また、磁性体層9の比抵抗値をより大きくしておくことにより、渦電流の発生を抑制することができる。
In addition, the generation of eddy current can be suppressed by increasing the specific resistance value of the
具体的には、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化銅、酸化鉄、セラミックといった高抵抗皮膜の中に、磁性材料を混在させる構成、あるいは、磁性材料の中に高抵抗の酸化物を混在させる構成、又は磁性体層9における磁性材料自体を酸化させる構成などが挙げられる。
Specifically, a configuration in which a magnetic material is mixed in a high resistance film such as zinc oxide, cerium oxide, copper oxide, iron oxide, ceramic, or a configuration in which a high resistance oxide is mixed in a magnetic material, Or the structure etc. which oxidize the magnetic material itself in the
なお、磁性体層9を図5に示すような高抵抗層9Cを有する多層構造とすることによっても、渦電流発生の防止を実現することができる。図5において、素体6の上層には無電解めっきなどにより金属層9Aを形成し、この金属層9Aの上層には電解めっきなどにより金属磁性体層9Bを形成し、この金属磁性体層9Bの上層には電解めっきなどにより高抵抗層9Cを形成し、この高抵抗層9Cの上層には電解めっきなどにより金属磁性体層9Dを形成している。このようにして、磁性体層9内に高抵抗層9Cを介在させることにより、磁性体層9の厚み方向における渦電流の発生を防止することができる。
It should be noted that the eddy current can also be prevented from occurring by making the magnetic layer 9 a multilayer structure having the high resistance layer 9C as shown in FIG. In FIG. 5, a
ここで、金属層9Aは導電性に優れた銅などの金属を用いることが望ましく、金属磁性体層9B、9Dは上述のとおり、磁気特性の観点から鉄、ニッケル、コバルト等を用いることが望ましい。そして、高抵抗層9Cには、比抵抗値の大きなものとして、例えば酸化亜鉛、酸化銅、酸化セリウムなどの金属酸化物を使用することが望ましい。金属酸化物を用いることで、金属磁性体層9B、9D間の密着性を向上させることができるためである。
Here, the
なお、金属層9Aに磁性体材料を混合させることで、さらなる磁気特性の向上を得ることができる。
In addition, the magnetic characteristic can be further improved by mixing the magnetic material with the
次に、このインダクタンス部品の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the inductance component will be described.
まず、図6に示すごとく、シリコン等の基板11を用意する。
First, as shown in FIG. 6, a
次に、図7に示すごとく、この基板11上に、フォトレジストにより絶縁層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 7, an
その後、図8に示すごとく、絶縁層12において略中央部12Aを除いた素体形成部12Bの上面を露光する。ここで、略中央部12Aの形状は、図2に示すごとく、凸部7Aを有するような形状にしておく。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the upper surface of the element
次に、図9に示すごとく、絶縁層12の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層13を形成する。
Next, as shown in FIG. 9, an
その後、図10に示すごとく、絶縁層13において略中央部13A、コイル形成部13Bを除いた素体形成部13Cの上面を露光する。ここで、略中央部13Aの形状は、図2に示すごとく、凸部7Aを有するような形状にしておく。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the upper surface of the element
次に、図11に示すごとく、図10に示した略中央部12A、略中央部13A、コイル形成部13Bを現像により除去する。
Next, as shown in FIG. 11, the substantially
その後、図12に示すごとく、基板11の上面、及び素体形成部12B、素体形成部13Cの露出する表面に無電解めっき等により下地層(図示せず)を形成した後、電気めっきにより導体14を形成する。
Then, as shown in FIG. 12, after forming an underlayer (not shown) by electroless plating or the like on the upper surface of the
次に、図13に示すごとく、図12に示した導体14を上方から研磨し、素体形成部13Cを上面に露出させる。このとき、図10に示したコイル形成部13Bに該当する部分には導体14が入り込んでおり、これが、図1に示す平面コイル8AB、端子8Bとなる。この研磨方法としては、切削やCMP法を用いることにより、平坦な素体形成部13Cを形成することができる。
Next, as shown in FIG. 13, the
その後、図14に示すごとく、平面コイル8AB、素体形成部13Cの上面全体に、フォトレジストにより絶縁層15を形成する。フォトレジストを用いることにより、平面均一性に優れ、且つ10μm〜20μm程度の薄い絶縁層15を形成することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 14, the insulating
次に、図15に示すごとく、絶縁層15において略中央部15A、ビア形成部15Bを除いた素体形成部15Cの上面を露光する。ここで、略中央部15Aの形状は、図2に示すごとく、凸部7Aを有するような形状にしておく。
Next, as shown in FIG. 15, the upper surface of the element
その後、図16に示すごとく、絶縁層15の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層16を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 16, the insulating
次に、図17に示すごとく、絶縁層16において略中央部16A、コイル形成部16Bを除いた素体形成部16Cの上面を露光する。ここで、略中央部16Aの形状は、図2に示すごとく、凸部7Aを有するような形状にしておく。
Next, as shown in FIG. 17, in the insulating
その後、図18に示すごとく、図17に示した略中央部15A、ビア形成部15B、略中央部16A、コイル形成部16Bを現像により除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 18, the substantially
次に、図19に示すごとく、図18に示した導体14の上面、及び素体形成部15C、16Cの露出する表面に無電解めっき等により下地層(図示せず)を形成した後、電気めっきにより導体17を形成する。
Next, as shown in FIG. 19, after forming an underlayer (not shown) by electroless plating or the like on the upper surface of the
その後、図20に示すごとく、図19に示した導体17を上方から研磨し、素体形成部16Cを上面に露出させる。このとき、図17に示したコイル形成部16Bに該当する部分に入り込んだ導体17が、図1に示す平面コイル8AA、端子8Cとなり、図17に示したビア形成部15Bに該当する部分に入り込んだ導体17が、図1に示すビア8Dとなる。
Then, as shown in FIG. 20, the
次に、図21に示すごとく、平面コイル8AA、素体形成部16Cの上面全体に、フォトレジストにより絶縁層18を形成する。
Next, as shown in FIG. 21, an insulating
その後、図22に示すごとく、絶縁層18において略中央部18Aを除いた素体形成部18Bの上面を露光する。ここで、略中央部18Aの形状は、図2に示すごとく、凸部7Aを有するような形状にしておく。
Then, as shown in FIG. 22, the upper surface of the element
次に、図23に示すごとく、図22に示した略中央部18Aを現像により除去する。
Next, as shown in FIG. 23, the substantially
その後、図10に示す略中央部12A、13Aに形成した導体14、及び図17に示す15A、16Aに形成した導体17を、図24に示すごとく、硝酸などのエッチング剤を用いてエッチングすることにより除去し、図2に示すような凸部7Aを有するスルーホール部7を形成する。
Thereafter, the
次に、図25に示すごとく、フッ酸処理等により基板11を除去する。
Next, as shown in FIG. 25, the
その後、図26に示すごとく、外部端子形成部、即ち端子8B、8Cを露出させた側面にマスク19を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 26, a
次に、図27に示すごとく、素体形成部12B、13C、15C、16C、18B、マスク19の露出する表面全体に、無電解めっき等により下地層20を形成する。
Next, as shown in FIG. 27, the
その後、図28に示すごとく、図27に示したマスク19を剥離することにより、このマスク19上に形成した下地層20を同時に除去する。このマスク19の剥離方法としては、有機酸系やアルカリ系のレジスト剥離液に浸す方法、あるいは酸素プラズマにて灰化して除去する方法などが挙げられる。
Thereafter, as shown in FIG. 28, the
次に、図29に示すごとく、この下地層20を電極として、電気めっきにより図1に示す磁性体層9を形成する。
Next, as shown in FIG. 29, the
このとき、磁性体層9は図2に示すごとく素体6に設けたスルーホール部7内周面に沿って形成されており、スルーホール部7における凸部7A上にも形成されている。
At this time, as shown in FIG. 2, the
そして、凸部7A上の磁性体層9を除去すべく、レーザーやパンチャーを用いて図3に示すごとく切り欠き9Aを設ける。この切り欠き9Aを設けることにより、素体6の一部をこの切り欠き9Aの一部から露出させる。
Then, in order to remove the
その後、図30に示すごとく、磁性体層9の表面全体に、図4に示す絶縁層10を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 30, the insulating
次に、図31に示すごとく、樹脂と金属の混合物からなるペーストを外部電極8CC、8BBとし、端子8C、8Bにそれぞれ電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 31, pastes made of a mixture of resin and metal are used as external electrodes 8CC and 8BB, and are electrically connected to
このようにして、レーザーやパンチャーによる切り欠き9A形成といった簡易な工程により、スルーホール部7の内周面に形成した磁性体層9において発生する渦電流を低減させたインダクタンス部品を形成することができる。
In this way, an inductance component with reduced eddy currents generated in the
本発明のインダクタンス部品は、小型で且つ磁性体層において発生する渦電流が少ないという特徴を有し、各種電気機器において有用である。 The inductance component of the present invention is characterized by being small and generating less eddy currents in the magnetic layer, and is useful in various electrical devices.
6 素体
7 スルーホール部
7A 凸部
8A コイル
8B、8C 端子
9 磁性体層
6
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- 2006-02-24 JP JP2006048212A patent/JP2007227729A/en active Pending
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