JP2015103723A - Inductor element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導体パターンが巻回されたインダクタ素子に関する。 The present invention relates to an inductor element around which a conductor pattern is wound.
特許文献1には、ヘリカルコイルが内蔵されたインダクタ素子が開示されている。特許文献1に記載のインダクタ素子は、絶縁体と導体とが交互に積層された積層体を素材として作製され、コイル巻回軸が積層方向に直交する方向に向いている。
ところで、複数のヘリカルコイルが一つの積層体に内蔵されたインダクタ素子を形成する場合、積層体の積層方向に直交する方向のサイズが大きくならないよう、積層方向に複数のヘリカルコイルを並べて配置することが考えられる。しかしながら、特許文献1に記載のインダクタ素子において、ヘリカルコイルを積層体の積層方向に複数並べて配置した場合、各ヘリカルコイルから生じる磁束によって複数のヘリカルコイルが互いに結合するおそれがある。この場合、複数のヘリカルコイルの結合に起因して、インダクタ素子の特性が所望の特性からずれてしまうおそれがある。
By the way, when forming an inductor element in which a plurality of helical coils are built in one laminated body, the plurality of helical coils are arranged side by side in the laminating direction so that the size in the direction perpendicular to the laminating direction of the laminated body does not increase. Can be considered. However, in the inductor element described in
そこで、本発明の目的は、積層体の積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とする複数のコイルが積層方向に並べて配置された構成において、特性が所望の特性からずれるのを抑制可能なインダクタ素子を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress a characteristic from deviating from a desired characteristic in a configuration in which a plurality of coils having a coil winding axis in a direction orthogonal to the lamination direction of the laminated body are arranged in the lamination direction. It is to provide an inductor element.
本発明は、複数の第1基材層及び少なくとも1つの第2基材層を含む複数の基材層が積層された積層体と、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、前記積層方向に並べられた第1のコイル及び第2のコイルと、を備え、前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、それぞれ、内部に前記第1基材層が位置するように巻回され、前記第2基材層は、前記第1基材層よりも比透磁率が高く、前記積層方向において前記第1のコイル及び前記第2のコイルの間に配置されていることを特徴とする。 The present invention provides a laminate in which a plurality of base material layers including a plurality of first base material layers and at least one second base material layer are laminated, and a direction perpendicular to the lamination direction as a coil winding axis. A first coil and a second coil arranged in a direction, and each of the first coil and the second coil is wound so that the first base material layer is located inside the first coil and the second coil. The second base material layer has a relative permeability higher than that of the first base material layer, and is disposed between the first coil and the second coil in the stacking direction. .
この構成では、第1のコイルと第2のコイルとの間には、比透磁率が高い第2基材層が介在しているため、その第2基材層により第1のコイルと第2のコイルとが互いに結合することが抑制される。これにより、第1のコイルと第2のコイルとの結合に起因してインダクタ素子の特性が所望の特性からずれるのを抑制することができる。 In this configuration, since the second base material layer having a high relative permeability is interposed between the first coil and the second coil, the first coil and the second coil are formed by the second base material layer. Coupling with each other coil is suppressed. Thereby, it can suppress that the characteristic of an inductor element shifts from a desired characteristic resulting from the coupling | bonding of a 1st coil and a 2nd coil.
前記第1基材層は、前記第2基材層よりも比誘電率が小さいことが好ましい。この構成では、第1のコイルの線間容量及び第2のコイルの線間容量を小さくすることができる。 The first base material layer preferably has a relative dielectric constant smaller than that of the second base material layer. In this configuration, the line capacitance of the first coil and the line capacitance of the second coil can be reduced.
前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、それぞれ、前記基材層の主面に形成された導体パターンにより一部が構成されており、前記第1のコイルの内部に位置する前記第1基材層は、積層方向において、前記第1のコイルの一部を構成する前記導体パターンにより挟み込まれる位置に配置され、前記第2のコイルの内部に位置する前記第1基材層は、積層方向において、前記第2のコイルの一部を構成する前記導体パターンにより挟み込まれる位置に配置されていることが好ましい。 A part of each of the first coil and the second coil is constituted by a conductor pattern formed on the main surface of the base material layer, and the first coil is located inside the first coil. The base material layer is disposed at a position sandwiched by the conductor pattern constituting a part of the first coil in the stacking direction, and the first base material layer positioned inside the second coil is stacked In the direction, it is preferable that the second coil is disposed at a position sandwiched by the conductor pattern constituting a part of the second coil.
この構成では、各コイルにおいて、導体パターンにより第1基材層を積層方向に挟み込むことによって、第1基材層を容易にコイルの内部に設けることができる。 In this configuration, in each coil, the first base material layer can be easily provided inside the coil by sandwiching the first base material layer in the stacking direction by the conductor pattern.
前記導体パターンの一部は、前記第2基材層の主面に形成されていることが好ましい。 A part of the conductor pattern is preferably formed on the main surface of the second base material layer.
この構成では、積層体を構成する第2基材層の層数を少なくすることができる。 In this configuration, the number of second base material layers constituting the laminate can be reduced.
前記第2基材層は、複数設けられており、積層方向において前記第1のコイル及び前記第2のコイルのそれぞれを両側から挟み込むように配置されていることが好ましい。 It is preferable that a plurality of the second base material layers are provided and arranged so as to sandwich each of the first coil and the second coil from both sides in the stacking direction.
この構成では、第1のコイル、及び第2のコイルそれぞれは、比透磁率が高い第2基材層で挟まれているため、インダクタ素子が実装された場合に、インダクタ素子近傍にある回路等に、第1のコイル、及び第2のコイルそれぞれから生じる磁束による影響が及ぶことを抑制できる。 In this configuration, since each of the first coil and the second coil is sandwiched between the second base material layers having a high relative permeability, when the inductor element is mounted, a circuit or the like near the inductor element In addition, it is possible to suppress the influence of the magnetic flux generated from each of the first coil and the second coil.
前記積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、前記積層方向において前記第2のコイルに対して前記第1のコイルとは反対側に配置された第3のコイルをさらに備え、前記第2基材層は、複数設けられており、前記積層方向において、少なくとも前記第1のコイル及び前記第2のコイルの間と前記第2のコイル及び前記第3のコイルの間とに配置されている、ことが好ましい。 A direction perpendicular to the laminating direction is a coil winding axis, and further includes a third coil disposed on the opposite side to the first coil with respect to the second coil in the laminating direction, A plurality of base material layers are provided, and are arranged at least between the first coil and the second coil and between the second coil and the third coil in the stacking direction. Is preferable.
この構成では、コイル数を3つに増やしても、コイルが互いに結合することを抑制することができる。 In this configuration, even if the number of coils is increased to three, the coils can be prevented from being coupled to each other.
前記第1基材層及び前記第2基材層は、同種の熱可塑性樹脂を母材としていることが好ましい。 It is preferable that the first base material layer and the second base material layer have the same kind of thermoplastic resin as a base material.
この構成では、同種の熱可塑性樹脂であるため、複数の基材層を、加熱プレスを用いた簡単なプロセスで一体化できる。また、一体化された複数の基材層は、熱膨張係数差に起因する剥離が起こりにくく、形成後のインダクタ素子の形状を維持しやすい。これによっても、インダクタ素子の特性が所望の特性からずれるのを抑制することができる。 In this structure, since it is the same kind of thermoplastic resin, a plurality of base material layers can be integrated by a simple process using a heating press. In addition, the plurality of integrated base material layers are unlikely to peel due to the difference in thermal expansion coefficient, and the shape of the formed inductor element is easily maintained. Also by this, it can suppress that the characteristic of an inductor element shifts from a desired characteristic.
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマ樹脂であることが好ましい。 The thermoplastic resin is preferably a liquid crystal polymer resin.
この構成では、比較的低誘電率の液晶ポリマ樹脂を用いることで、コイルの線間容量を小さくすることができる。 In this configuration, the interline capacitance of the coil can be reduced by using a relatively low dielectric constant liquid crystal polymer resin.
前記複数の基材層の最外層の表面には、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの外部端子が形成されていることが好ましい。 It is preferable that external terminals of the first coil and the second coil are formed on the surface of the outermost layer of the plurality of base material layers.
この構成では、第1のコイルと第2のコイルとに対する外部端子を、積層体の同一表面に揃えることで、インダクタ素子の実装が容易となる。 In this configuration, it is easy to mount the inductor element by aligning the external terminals for the first coil and the second coil on the same surface of the multilayer body.
本発明によれば、積層方向に並べられた第1のコイルと第2のコイルとが互いに結合するのを抑制できる。これにより、インダクタ素子の特性が所望の特性からずれるのを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the 1st coil and 2nd coil which were arranged in the lamination direction mutually couple | bonded. Thereby, it can suppress that the characteristic of an inductor element shifts from a desired characteristic.
以下、本発明に係るインダクタ素子の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an inductor element according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るインダクタ素子の分解斜視図である。図2は、図1に示すII-II線における断面図である。本実施形態に係るインダクタ素子1は、積層体21と、その積層体21に、互いに独立して形成された二つの第1のコイルC1及び第2のコイルC2とを備えている。積層体21は、第1基材層10,11,12、第2基材層13、第1基材層14,15が順に積層されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the inductor element according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. The
基材層10〜15はそれぞれ、長辺及び短辺を有する矩形状である。積層体21は、基材層10〜15が積層され、加熱プレスされることで形成される。積層体21は略直方体形状を有する。基材層10〜15は、絶縁性の同種の熱可塑性樹脂、例えばLCP樹脂(液晶ポリマ樹脂)を母材として形成されている。より詳しくは、第2基材層13は、LCP樹脂に磁性体、例えばパーマロイが含有され、第1基材層10,11,12,14,15よりも比透磁率を高くしてある。また、第1基材層10,11,12,14,15は、第2基材層13よりも比誘電率が小さい。第2基材層13には磁性体が含有されているため、第1基材層10,11,12,14,15と、第2基材層13とは、成分が完全同一ではないが、主たる材料をLCP樹脂とすることで、これらは、同種の熱可塑性樹脂を母材としているということができる。
Each of the
なお、熱可塑性樹脂としては、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PPS(ポニフェニレンスルファイド)、PI(ポリイミド)等があり、LCP樹脂に代えてこれらを用いてもよい。 Examples of the thermoplastic resin include PEEK (polyether ether ketone), PEI (polyether imide), PPS (poniphenylene sulfide), PI (polyimide), and the like, and these may be used instead of the LCP resin. Good.
第1基材層10は、インダクタ素子1の実装面となる層であって、その表面には入出力電極10A,10B,10C,10Dが形成されている。入出力電極10A,10B,10C,10Dは、積層体21に形成される第1のコイル及び第2のコイルに対する入出力端である。このように、入出力端を積層体21の同一面に形成することで、インダクタ素子1の実装が容易となる。
The first
第1基材層10には、入出力電極10A,10B,10C,10Dの位置にビア導体が形成されていて、入出力電極10A,10B,10C,10Dと他層に形成された導体パターンとを導通している。なお、以下では、特に言及はしないが、他層についても同様に、適宜必要なビア導体が形成されているものとする。
Via conductors are formed in the first
第1基材層11の表面(主面)には、帯状の導体パターン11A,11B,11C,11D,11Eが形成されている。導体パターン11A〜11Eは、第1基材層11の短辺に沿った方向(以下、短手方向と言う)に沿って平行に形成されている。また、第1基材層12の表面(主面)には、帯状の導体パターン12A,12B,12C,12Dが形成されている。導体パターン12A〜12Dは、第1基材層11に形成された導体パターン11A〜11Eを架設するよう、導体パターン11A〜11Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface (main surface) of the first
詳しくは、導体パターン11Aは、その一端が、ビア導体を通じて入出力電極10Aと導通し、その他端が、導体パターン12Aの一端に導通している。導体パターン12Aは、他端が、ビア導体101を通じて導体パターン11Bの一端と導通している。導体パターン11Bは、他端が、ビア導体102を通じて導体パターン12Bの一端に導通している。導体パターン12Bは、他端が導体パターン11Cの一端に導通し、導体パターン11Cは、他端が、ビア導体103を通じて導体パターン12Cに導通している。さらに、導体パターン12Cは、他端が導体パターン11Dの一端に導通し、導体パターン11Dは、他端が、ビア導体104を通じて導体パターン12Dの一端に導通している。導体パターン12Dは、他端が導体パターン11Eの一端に導通し、導体パターン11Dは、第1基材層10に形成された入出力電極10Dに接続されている。なお、全てに符号を付して説明していないが、各層の導体パターンは、基材層に形成されたビア導体を通じて導通している。
Specifically, one end of the
このように、第1基材層11,12の主面に形成された導体パターン11A〜11E、導体パターン12A〜12D及びビア導体により、第1のコイルC1が形成されている。第1のコイルC1は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層が位置するよう巻回されている。第1基材層11は、積層方向において、第1のコイルC1の一部を構成する導体パターン11A〜11Eと導体パターン12A〜12Dとにより挟み込まれる位置に配置されている。
Thus, the first coil C1 is formed by the
第1基材層14の表面(主面)には、矩形状の導体パターン14A,14Eと、帯状の導体パターン14B,14C,14Dが形成されている。導体パターン14A,14Eは、平面視で、入出力電極10B,10Cと略同じ位置に形成されていて、ビア導体を通じて入出力電極10B,10Cと導通している。導体パターン14B〜14Dは、第1基材層14の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第1基材層15の表面(主面)には、帯状の導体パターン15A,15B,15C,15Dが形成されている。導体パターン15A〜15Dは、第1基材層14に形成された導体パターン14A〜14Eを架設するよう、導体パターン14B〜14Dに対して傾斜して形成されている。
On the surface (main surface) of the first
詳しくは、導体パターン15Aは、一端が導体パターン14Aに導通し、他端が導体パターン14Bの一端に導通している。また、導体パターン14Bは、他端が、ビア導体105を通じて導体パターン15Bの一端に導通し、その導体パターン15Bは、他端が導体パターン14Cの一端に導通している。導体パターン14Cは、他端が、ビア導体106を通じて導体パターン15Cの一端に導通し、その導体パターン15Cは、他端が導体パターン14Dの一端に導通している。導体パターン14Dは、他端が、ビア導体107を通じて導体パターン15Dの一端に導通し、その導体パターン15Dは、他端が導体パターン14Eに導通している。なお、全てに符号を付して説明していないが、各層の導体パターンは、基材層に形成されたビア導体を通じて導通している。
Specifically, the
このように、第1基材層14,15の主面に形成された導体パターン14A〜11E、導体パターン15A〜15D及びビア導体により、第2のコイルC2が形成されている。第2のコイルC2は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層が位置するよう巻回されている。第1基材層14は、積層方向において、第2のコイルC2の一部を構成する導体パターン14A〜11Eと導体パターン15A〜15Dとにより挟み込まれる位置に配置されている。
As described above, the second coil C2 is formed by the
第2基材層13は、第1基材層11,12に形成された第1のコイルC1と、第1基材層14,15に形成された第2のコイルC2との間に介在し、前記の通り、第1基材層10,11,12,14,15よりも比透磁率を高くしてある。このため、前記二つの第1のコイルC1及び第2のコイルC2で発生する磁界は、主にこの第2基材層13を通るため、互いのコイルに磁界の影響が及ぶことを抑制できる。より具体的には、第1のコイルC1で発生した磁束が第2のコイルC2を通り(又はその逆)、第1のコイルC1と第2のコイルC2とが結合することを防止できる。また、第1基材層10,11,12,14,15は、第2基材層13よりも比誘電率が小さい。このため、第1のコイルC1及び第2のコイルC2の線間容量は小さくなる。これにより、二つの第1のコイル及び第2のコイルそれぞれの特性を変えることなく、インダクタ素子1を適切に使用できる。
The second
なお、各基材層11〜15に、低誘電率のLCP樹脂を用いることで、コイル導体の線間容量を小さくすることができ、また、各基材層11〜15は、同種の熱可塑性樹脂であるため、加熱プレスを用いた簡単なプロセスで一体化でき、熱膨張係数差に起因する剥離が起こりにくく、形成後のインダクタ素子1の状態を維持しやすい。
In addition, by using a low dielectric constant LCP resin for each of the base material layers 11 to 15, the line capacity of the coil conductor can be reduced, and each of the base material layers 11 to 15 has the same kind of thermoplasticity. Since it is a resin, it can be integrated by a simple process using a heating press, peeling due to a difference in thermal expansion coefficient hardly occurs, and the state of the
上述したインダクタ素子1の製造工程は以下のとおりである。
The manufacturing process of the
樹脂シートの一方主面に銅箔を貼り付ける、又は片面銅貼シートを用意する。そして、形成する信号線路のパターンに応じて、銅箔上にレジスト膜のパターニングを行う。エッチングを行って信号線路を形成し、レジスト膜を除去する。ビア導体が形成される。また、基材層10〜14については、樹脂シートの他方の面(銅箔を貼り付けていない面)から、孔を形成する各箇所(上記のエッチングで銅箔を除去した箇所)にレーザ光を照射して穴開けを行う。これにより、基材層10〜15ができる。 A copper foil is affixed to one main surface of the resin sheet, or a single-sided copper affixed sheet is prepared. Then, a resist film is patterned on the copper foil according to the pattern of the signal line to be formed. Etching is performed to form a signal line, and the resist film is removed. A via conductor is formed. Moreover, about the base material layers 10-14, it is a laser beam to each location (location from which the copper foil was removed by the above etching) from the other surface of the resin sheet (the surface where the copper foil is not attached). To make a hole. Thereby, the base material layers 10-15 are made.
次に、基材層10〜15を順に重ねる。このとき、例えば、基材層11に重ねる基材層10は、入出力電極10A〜10Dを形成していない主面を基材層11側にして、基材層11における導体パターン11A〜11Eを形成した主面に重ねる。また、基材層10に形成したビア導体と、導体パターン11A〜11Eとの位置関係を考慮して、位置合わせを行っている。
Next, the base material layers 10 to 15 are sequentially stacked. At this time, for example, the
積み重ねた基材層10〜15に対して、加熱、および加圧処理を行い、これらを接着する。樹脂シートは、上述したように熱可塑性であるので、接着剤を使用しなくてもよい。このように、簡単な工程で、インダクタ素子1を製造できる。
The stacked base material layers 10 to 15 are heated and pressurized to adhere them. Since the resin sheet is thermoplastic as described above, it is not necessary to use an adhesive. Thus, the
(実施形態2)
本実施形態に係るインダクタ素子は、積層体に形成される二つの第1のコイル及び第2のコイルそれぞれを、比透磁率の高い基材層で挟む構成としてある点が、実施形態1と相違する。
(Embodiment 2)
The inductor element according to the present embodiment is different from the first embodiment in that each of the two first coils and the second coil formed in the multilayer body is sandwiched between base layers having high relative magnetic permeability. To do.
図3は、実施形態2に係るインダクタ素子の分解斜視図である。図4は、図3に示すIV-IV線における断面図である。本実施形態に係るインダクタ素子2は、積層体22と、その積層体22に、互いに独立して形成された第1のコイルC1、及び第2のコイルC2とを備えている。積層体22は、第1基材層10,11,14と、第2基材層16,17,18とが交互に積層されている。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the inductor element according to the second embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. The
第2基材層16は、第1基材層10,11の間に積層されている。この第2基材層16は、第2基材層13と同様に、LCP樹脂等の熱可塑性樹脂を主たる材料とし、その熱可塑性樹脂に磁性体が含有され、第1基材層10,11,14よりも比透磁率を高くしてある。
The second
第2基材層17は、第1基材層11,14の間に積層されている。第2基材層17には、表面に帯状の導体パターン17A,17B,17C,17Dが形成されている。この導体パターン17A〜17Dは、第1基材層11に形成された導体パターン11A〜11Eとで第1のコイルC1を形成している。この第1のコイルC1は、第1基材層11と第2基材層17の主面に形成された導体パターンにより形成され、内部に第1基材層11が位置するよう巻回されている。そして、第1のコイルC1は、比透磁率の高い第2基材層16,17で挟まれている。第1基材層11は、積層方向において、第1のコイルC1の一部を構成する導体パターン11A〜11Eと導体パターン17A〜17Dとにより挟み込まれる位置に配置されている。
The second
第2基材層18は、第1基材層14に積層されている。第2基材層18には、表面に帯状の導体パターン18A,18B,18C,18Dが形成されている。この導体パターン18A〜18Dは、第1基材層14に形成された導体パターン14A〜14Eとで第2のコイルC2を形成している。この第2のコイルC2は、第1基材層14と第2基材層18の主面に形成された導体パターンにより形成され、内部に第1基材層14が位置するよう巻回されている。そして、第2のコイルC2は、比透磁率の高い第2基材層17,18で挟まれている。第1基材層14は、積層方向において、第2のコイルC2の一部を構成する導体パターン14A〜14Eと導体パターン18A〜18Dとにより挟み込まれる位置に配置されている。
The second
以上のように、インダクタ素子2は、第1のコイルC1、及び第2のコイルC2を、比透磁率を高くした第2基材層16,17,18で挟み込んだ構成である。これにより、実施形態1と同様に、第1のコイルC1と第2のコイルC2とが結合することを防止できるとともに、コイルそれぞれから生じる磁束により、基板等に実装されたインダクタ素子2の周囲にある素子や回路等と磁界結合することを防ぐことができる。
As described above, the
また、本実施形態では、第1、及び第2のコイルC1,C2の一部を構成する導体パターンを、比透磁率を高くした第2基材層17,18の表面に形成しているため、積層体22の積層数が増えることを抑制している。
Moreover, in this embodiment, since the conductor pattern which comprises a part of 1st and 2nd coil C1, C2 is formed in the surface of the 2nd base material layers 17 and 18 which made the relative permeability high. The increase in the number of
なお、本実施形態に係るインダクタ素子2は、実施形態1と同様の製造工程で製造できる。
The
(実施形態3)
本実施形態に係るインダクタ素子は、積層体に形成される二つの第1のコイル及び第2のコイルが直列接続された構成としてある点が、実施形態1と相違する。
(Embodiment 3)
The inductor element according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the first and second coils formed in the multilayer body are connected in series.
図5は、実施形態3に係るインダクタ素子の分解斜視図である。 FIG. 5 is an exploded perspective view of the inductor element according to the third embodiment.
本実施形態に係るインダクタ素子3は、積層体23と、その積層体23に形成され、直列接続された二つの第1のコイルC1及び第2のコイルC2とを備えている。積層体23は、第1基材層30,32,34と、第2基材層31,33,35とが交互に積層されている。
The inductor element 3 according to the present embodiment includes a
基材層30〜35それぞれは、長辺及び短辺を有する矩形状であって、積層体23は略直方体形状を有する。基材層30〜35は、実施形態1と同様に、同種の熱可塑性樹脂、例えばLCP樹脂を母材として形成されている。また、第2基材層31,33,35は、LCP樹脂に磁性体、例えばパーマロイが含有され、第1基材層30,32,34よりも比透磁率を高くしてある。第1基材層30,32,34は、第2基材層31,33,35よりも比誘電率を低くしてある。 Each of the base material layers 30 to 35 has a rectangular shape having a long side and a short side, and the laminate 23 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The base material layers 30 to 35 are formed using the same kind of thermoplastic resin, for example, an LCP resin, as a base material, as in the first embodiment. The second base material layers 31, 33, and 35 contain a magnetic material such as permalloy in the LCP resin, and have a higher relative permeability than the first base material layers 30, 32, and 34. The first base material layers 30, 32 and 34 have a relative dielectric constant lower than that of the second base material layers 31, 33 and 35.
第1基材層30は、インダクタ素子3の実装面となる層であって、その表面には入出力電極30A,30Bが形成されている。第1基材層30には、入出力電極30A,30Bの位置にビア導体が形成されていて、入出力電極30A,30Bと他層に形成された導体パターンとを導通している。
The first
第1基材層32の表面には、帯状の導体パターン32A,32B,32C,32D,32Eが形成されている。導体パターン32A〜32Eは、第1基材層32の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層33の表面には、帯状の導体パターン33A,33B,33C,33Dが形成されている。導体パターン33A〜33Dは、第1基材層11に形成された導体パターン32A〜32Eを架設するよう、導体パターン32A〜32Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン32Aは、入出力電極30Aと導通していて、以下、導体パターン32A,33A,32B,33B,32C,33C,32D,33D,32Eの順に導通している。第1基材層32、及び第2基材層33の主面に形成された導体パターンにより、第1のコイルC1が形成される。第1のコイルC1は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層32が位置するよう巻回されている。また、第1基材層32には、第2基材層31が積層されていて、第1のコイルC1は、比透磁率が高い第2基材層31,33により挟まれている。
The
第1基材層34の表面には、矩形状の導体パターン34Aと、帯状の導体パターン34B,34C,3D,34Eが形成されている。導体パターン34Aは、積層方向において、入出力電極30Bと略同じ位置に形成されていて、ビア導体を通じて入出力電極30Bと導通している。導体パターン34B〜34Eは、第1基材層34の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層35の表面には、帯状の導体パターン35A,35B,35C,35Dが形成されている。導体パターン35A〜35Dは、第2基材層35に形成された導体パターン34A〜34Eを架設するよう、導体パターン34B〜34Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン34Eは、第1のコイルの端部である、第1基材層32に形成された導体パターン32Eの一端と導通していて、以下、導体パターン34E,35D,34D,35C,34C,35B,34B,35A,34Aの順に導通している。第1基材層34,35の主面に形成された導体パターンにより、第2のコイルC2が形成される。この第2のコイルC2は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層34が位置するよう巻回されている。また、第2のコイルC2は、比透磁率が高い第2基材層33,35により挟まれている。
The
このように、インダクタ素子3は、第1のコイルC1と第2のコイルC2とが直列接続されてなる一つのコイルを備えている。第1のコイルC1と第2のコイルC2とは、積層方向に並んで配置されているため、本実施形態では、平面方向(積層方向に直交する方向)のインダクタ素子3のサイズが大きくなることなく、コイルの巻き数比を増やす、すなわち、インダクタンス値を上げることができる。その結果、インダクタンス値を上げた場合であっても、実装基板の省スペース化が図れる。 As described above, the inductor element 3 includes one coil in which the first coil C1 and the second coil C2 are connected in series. Since the first coil C1 and the second coil C2 are arranged side by side in the stacking direction, the size of the inductor element 3 in the planar direction (direction perpendicular to the stacking direction) is increased in this embodiment. In addition, the coil turns ratio can be increased, that is, the inductance value can be increased. As a result, even when the inductance value is increased, the mounting board can be saved in space.
また、第1のコイルC1と第2のコイルC2との間には、比透磁率が高い第2基材層33が介在しているため、第1のコイルC1と第2のコイルC2とで発生する磁界は、主にこの第2基材層33を通るため、互いのコイルに磁界の影響が及ぶことを抑制できる。より具体的には、第1のコイルC1で発生した磁束が第2のコイルC2を通り(又はその逆)、第1のコイルC1と第2のコイルC2とが結合することを防止できる。これにより、インダクタ素子3のインダクタンス値を変えることなく、インダクタ素子3を適切に使用できる。
Moreover, since the 2nd
また、実施形態2と同様に、第1のコイルC1、及び第2のコイルC2それぞれから生じる磁束により、基板等に実装されたインダクタ素子3の周囲にある素子や回路等と磁界結合することを防ぐことができる。 Similarly to the second embodiment, the magnetic flux generated from each of the first coil C1 and the second coil C2 is magnetically coupled to the elements and circuits around the inductor element 3 mounted on the substrate or the like. Can be prevented.
なお、本実施形態に係るインダクタ素子3は、実施形態1と同様の製造工程で製造できる。 The inductor element 3 according to the present embodiment can be manufactured by the same manufacturing process as that of the first embodiment.
(実施形態4)
本実施形態に係るインダクタ素子は、積層体に三つの第1のコイル、第2のコイル及び第3のコイルが形成された構成としてある点、及び、三つの第1のコイル、第2のコイル及び第3のコイルそれぞれが直列接続された構成としてある点が、実施形態1と相違する。
(Embodiment 4)
The inductor element according to the present embodiment has a configuration in which three first coils, a second coil, and a third coil are formed in the multilayer body, and the three first coils and the second coil. The third embodiment is different from the first embodiment in that each of the third coils is connected in series.
図6は、実施形態4に係るインダクタ素子の分解斜視図である。本実施形態に係るインダクタ素子4は、積層体24を備え、その積層体24には、三つの第1のコイルC1、第2のコイルC2及び第3のコイルC3が形成されている。そして、三つの第1のコイルC1、第2のコイルC2及び第3のコイルC3、直列接続されている。積層体24は、第1基材層40,42,44,46と、第2基材層41,43,45,47とが交互に積層されている。
FIG. 6 is an exploded perspective view of the inductor element according to the fourth embodiment. The
基材層40〜47それぞれは、長辺及び短辺を有する矩形状であって、積層体24は略直方体形状を有する。基材層40〜47は、実施形態1と同様に、同種の熱可塑性樹脂、例えばLCP樹脂を母材として形成されている。また、第2基材層41,43,45,47は、LCP樹脂に磁性体、例えばパーマロイが含有され、第1基材層40,42,44,46よりも比透磁率を高くしてある。第1基材層40,42,44,46は、第2基材層41,43,45,47よりも比誘電率を低くしてある。 Each of the base material layers 40 to 47 has a rectangular shape having a long side and a short side, and the laminate 24 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The base material layers 40 to 47 are formed using the same kind of thermoplastic resin, for example, an LCP resin as a base material, as in the first embodiment. In addition, the second base material layers 41, 43, 45, 47 contain a magnetic material such as permalloy in the LCP resin, and have a higher relative magnetic permeability than the first base material layers 40, 42, 44, 46. . The first base material layers 40, 42, 44, 46 have a relative dielectric constant lower than that of the second base material layers 41, 43, 45, 47.
第1基材層40は、インダクタ素子4の実装面となる層であって、その表面には入出力電極40A,40Bが形成されている。第1基材層40には、入出力電極40A,40Bの位置にビア導体が形成されていて、入出力電極40A,40Bと他層に形成された導体パターンとを導通している。
The first
第1基材層42の表面には、帯状の導体パターン42A,42B,42C,42D,42Eが形成されている。導体パターン42A〜42Eは、第1基材層42の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層43の表面には、帯状の導体パターン43A,43B,43C,43Dが形成されている。導体パターン43A〜43Dは、第1基材層42に形成された導体パターン42A〜42Eを架設するよう、導体パターン42A〜42Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン42Aは、入出力電極40Aと導通していて、以下、導体パターン43A,42B,43B,42C,43C,42D,43D,42Eの順に導通している。第1基材層42と第2基材層43との主面に形成された導体パターンにより、第1のコイルC1が形成される。この第1のコイルC1は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層42が位置するよう巻回されている。第1基材層42には、第2基材層41が積層されていて、この第1のコイルC1は、比透磁率が高い第2基材層41,43により挟まれている。
The
第1基材層44の表面には、帯状の導体パターン44A,44B,44C,44D,44Eが形成されている。導体パターン44A〜44Eは、第1基材層44の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層45の表面には、帯状の導体パターン45A,45B,45C,45Dが形成されている。導体パターン44A〜44Dは、第1基材層44に形成された導体パターン44A〜44Eを架設するよう、導体パターン44A〜44Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン44Eは、第1のコイルの端部となる、第1基材層42に形成された導体パターン41Eの一端と導通していて、以下、導体パターン44E,45D,44D,45C,44C,45B,44B,45A,44Aの順に導通している。第1基材層44と、第2基材層45との主面に形成された導体パターンにより、第2のコイルC2が形成される。この第2のコイルC2は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層44が位置するよう巻回されている。この第2のコイルC2は、比透磁率が高い第2基材層43,45により挟まれている。
The
第1基材層46の表面には、帯状の導体パターン46A,46B,46C,46D,46Eが形成されている。導体パターン46A〜46Eは、第1基材層46の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層47の表面には、帯状の導体パターン47A,47B,47C,47Dが形成されている。導体パターン47A〜47Dは、第1基材層46に形成された導体パターン46A〜46Eを架設するよう、導体パターン46A〜46Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン46Aは、第2のコイルの端部となる、第1基材層44に形成された導体パターン44Aの一端と導通していて、以下、導体パターン46A,47A,46B,47B,46C,47C,46D,47D,46Eの順に導通している。導体パターン46Eは、第1基材層40に形成された入出力電極40Bに導通している。第1基材層46と、第2基材層47との主面に形成された導体パターンにより、第3のコイルC3が形成される。この第3のコイルC3は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層46が位置するよう巻回されている。この第3のコイルC3は、比透磁率が高い第2基材層45,47により挟まれている。
The
このように、インダクタ素子4は、第1のコイルC1と、第2のコイルC2と、第3のコイルC3とが直列接続されて形成された一つのコイルを備えている。第1のコイルC1、第2のコイルC2、及び第3のコイルC3それぞれは、比透磁率が高い第2基材層41,43,45,47により挟まれているため、それぞれのコイルで発生する磁界が他のコイルに影響を及ぼすことを抑制できる。これにより、インダクタ素子4のインダクタンス値を変えることなく、インダクタ素子4を適切に使用できる。
As described above, the
また、実施形態3と同様に、コイルの巻線数を増やした場合であっても、平面方向のインダクタ素子4のサイズが大きくなることを防止できるため、実装基板の省スペース化が図れる。
Further, similarly to the third embodiment, even when the number of windings of the coil is increased, the size of the
また、実施形態2,3と同様に、第1のコイルC1、第2のコイルC2、及び第3のコイルC3それぞれから生じる磁束により、基板等に実装されたインダクタ素子4の周囲にある素子や回路等と磁界結合することを防ぐことができる。
Similarly to the second and third embodiments, the elements around the
なお、本実施形態に係るインダクタ素子4は、実施形態1と同様の製造工程で製造できる。
The
(実施形態5)
本実施形態に係るインダクタ素子は、積層体に形成される二つの第1のコイル及び第2のコイルそれぞれが並列接続された構成としてある点が、実施形態1と相違する。
(Embodiment 5)
The inductor element according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the two first coils and the second coil formed in the laminate are connected in parallel.
図7は、実施形態5に係るインダクタ素子の分解斜視図である。本実施形態に係るインダクタ素子5は、積層体25と、積層体25に形成された二つの第1のコイルC1及び第2のコイルC2とを備えている。この二つの第1のコイルC1及び第2のコイルC2は、並列接続されている。積層体25は、第1基材層50,52,54と、第2基材層51,53,55とが交互に積層されている。
FIG. 7 is an exploded perspective view of the inductor element according to the fifth embodiment. The
基材層50〜55それぞれは、長辺及び短辺を有する矩形状であって、積層体25は略直方体形状を有する。基材層50〜55は、実施形態1と同様に、同種の熱可塑性樹脂、例えばLCP樹脂を母材として形成されている。また、第2基材層51,53,55は、LCP樹脂に磁性体、例えばパーマロイが含有され、第1基材層50,52,54よりも比透磁率を高くしてある。第1基材層50,52,54は、第2基材層51,53,55よりも比誘電率を低くしてある。 Each of the base material layers 50 to 55 has a rectangular shape having a long side and a short side, and the laminate 25 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The base material layers 50 to 55 are formed using the same kind of thermoplastic resin, for example, an LCP resin, as a base material, as in the first embodiment. The second base material layers 51, 53, and 55 contain a magnetic material such as permalloy in the LCP resin, and have a higher relative magnetic permeability than the first base material layers 50, 52, and 54. The first base material layers 50, 52, and 54 have a relative dielectric constant lower than that of the second base material layers 51, 53, and 55.
第1基材層50は、インダクタ素子5の実装面となる層であって、その表面には入出力電極50A,50Bが形成されている。第1基材層50には、入出力電極50A,50Bの位置にビア導体が形成されていて、入出力電極50A,50Bと他層に形成された導体パターンとを導通している。
The first
第1基材層52の表面には、帯状の導体パターン52A,52B,52C,52D,52Eが形成されている。導体パターン52A〜52Eは、第1基材層52の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層53の表面には、帯状の導体パターン53A,53B,53C,53Dが形成されている。導体パターン53A〜53Dは、第1基材層52に形成された導体パターン52A〜52Eを架設するよう、導体パターン52A〜52Eに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン52Aは、入出力電極50Aと導通していて、以下、導体パターン52A,53A,52B,53B,52C,53C,52D,53D,52Eの順に導通している。導体パターン52Eは、入出力電極50Bに導通している。第1基材層52と第2基材層53との主面に形成された導体パターンにより、第1のコイルC1が形成される。この第1のコイルC1は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層52が位置するよう巻回されている。第1基材層52には、第2基材層51が積層されていて、この第1のコイルC1は、比透磁率が高い第2基材層51,53により挟まれている。
The
第1基材層54の表面には、矩形状の54A,54Eと、帯状の導体パターン54B,54C,54Dが形成されている。導体パターン54B〜54Dは、第1基材層54の短手方向に沿って平行に形成されている。また、第2基材層55の表面には、帯状の導体パターン55A,55B,55C,55Dが形成されている。導体パターン55A〜55Dは、第1基材層54に形成された導体パターン54A〜54Eを架設するよう、導体パターン54B〜54Dに対して傾斜して形成されている。
On the surface of the first
導体パターン54Aは、第1基材層50に形成された入出力電極50Aと導通していて、以下、導体パターン54A,55A,54B,55B,54C,55C,54D,55D,54Eの順に導通している。導体パターン54Eは、第1基材層50に形成された入出力電極50Bと導通している。第1基材層54と第2基材層55との主面に形成された導体パターンにより、第2のコイルC2が形成される。この第2のコイルC2は、積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、内部に第1基材層54が位置するよう巻回されている。また、第2のコイルC2は、比透磁率が高い第2基材層53,55により挟まれている。
The
このように、インダクタ素子5は、第1のコイルC1と、第2のコイルC2とが並列接続されて形成された一つのコイルを備えている。第1のコイルC1、及び第2のコイルC2それぞれは、比透磁率が高い第2基材層51,53,55により挟まれているため、それぞれのコイルで発生する磁界が他のコイルに影響を及ぼすことを抑制できる。これにより、インダクタ素子5のインダクタンス値を変えることなく、インダクタ素子5を適切に使用できる。
As described above, the
また、コイルそれぞれから生じる磁束により、基板等に実装されたインダクタ素子5の周囲にある素子や回路等と磁界結合することを防ぐことができる。
In addition, it is possible to prevent magnetic coupling between the elements and circuits around the
なお、本実施形態に係るインダクタ素子5は、実施形態1と同様の製造工程で製造できる。
The
なお、上述した各実施形態に係るインダクタ素子は、適宜変更可能である。例えば、インダクタ素子が備える積層体の層数を増やしてもよい。また、実施形態1,2,4,5に係るインダクタ素子は、2つのコイルを備えているが、3つ以上のコイルを備えていてもよい。実施形態3に係るインダクタ素子は、3つのコイルを備えているが、4つ以上のコイルを備えていてもよい。 The inductor element according to each embodiment described above can be changed as appropriate. For example, you may increase the number of layers of the laminated body with which an inductor element is provided. Further, the inductor elements according to the first, second, fourth, and fifth embodiments include two coils, but may include three or more coils. The inductor element according to Embodiment 3 includes three coils, but may include four or more coils.
1,2,3,4,5…インダクタ素子
10,11,12,14,15…第1基材層
13,16,17,18…第2基材層
10A,10B,10C,10D…入出力電極
11A,11B,11C,11D,11E…導体パターン
12A,12B,12C,12D…導体パターン
14A,14B,14C,14D,14E…導体パターン
15A,15B,15C,15D…導体パターン
17A,17B,17C,17D…導体パターン
21,22,23,24,25…積層体
30,32,34…第1基材層
31,33,35…第2基材層
30A,30B…入出力電極
32A,32B,32C,32D,32E…導体パターン
33A,33B,33C,33D…導体パターン
34A,34B,34C,34D,34E…導体パターン
35A,35B,35C,35D…導体パターン
40,42,44,46…第1基材層
41,43,45,47…第2基材層
40A,40B…入出力電極
42A,42B,42C,42D,42E…導体パターン
43A,43B,43C,43D…導体パターン
44A,44B,44C,44D,44E…導体パターン
45A,45B,45C,45D…導体パターン
46A,46B,46C,46D,46E…導体パターン
47A,47B,47C,47D…導体パターン
50,52,54…第1基材層
51,53,55…第2基材層
50A,50B…入出力電極
52A,52B,52C,52D,52E…導体パターン
53A,53B,53C,53D…導体パターン
54A,54B,54C,54D,54E…導体パターン
55A,55B,55C,55D…導体パターン
101,102,103,104,105,106,107…ビア導体
C1…第1のコイル
C2…第2のコイル
C3…第3のコイル
1, 2, 3, 4, 5 ...
Claims (9)
積層方向に直交する方向をコイル巻回軸とし、前記積層方向に並べられた第1のコイル及び第2のコイルと、
を備え、
前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、それぞれ、内部に前記第1基材層が位置するように巻回され、
前記第2基材層は、前記第1基材層よりも比透磁率が高く、前記積層方向において前記第1のコイル及び前記第2のコイルの間に配置されている、
インダクタ素子。 A laminate in which a plurality of substrate layers including a plurality of first substrate layers and at least one second substrate layer are laminated;
A direction perpendicular to the stacking direction as a coil winding axis, and a first coil and a second coil arranged in the stacking direction;
With
Each of the first coil and the second coil is wound so that the first base material layer is located inside,
The second base material layer has a higher relative permeability than the first base material layer, and is disposed between the first coil and the second coil in the stacking direction.
Inductor element.
請求項1に記載のインダクタ素子。 The first base material layer has a relative dielectric constant smaller than that of the second base material layer,
The inductor element according to claim 1.
前記第1のコイルの内部に位置する前記第1基材層は、積層方向において、前記第1のコイルの一部を構成する前記導体パターンにより挟み込まれる位置に配置され、
前記第2のコイルの内部に位置する前記第1基材層は、積層方向において、前記第2のコイルの一部を構成する前記導体パターンにより挟み込まれる位置に配置されている、
請求項1又は2に記載のインダクタ素子。 A part of each of the first coil and the second coil is constituted by a conductor pattern formed on the main surface of the base material layer,
The first base material layer located inside the first coil is disposed at a position sandwiched by the conductor pattern constituting a part of the first coil in the stacking direction,
The first base material layer located inside the second coil is arranged at a position sandwiched between the conductor patterns constituting a part of the second coil in the stacking direction.
The inductor element according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のインダクタ素子。 A part of the conductor pattern is formed on the main surface of the second base material layer.
The inductor element according to claim 3.
請求項1から4の何れかに記載のインダクタ素子。 A plurality of the second base material layers are provided, and are arranged so as to sandwich each of the first coil and the second coil from both sides in the stacking direction.
The inductor element according to claim 1.
前記第2基材層は、複数設けられており、前記積層方向において、少なくとも前記第1のコイル及び前記第2のコイルの間と前記第2のコイル及び前記第3のコイルの間とに配置されている、
請求項1から5の何れかに記載のインダクタ素子。 A direction perpendicular to the stacking direction is a coil winding axis, and further includes a third coil disposed on the opposite side of the first coil with respect to the second coil in the stacking direction,
A plurality of the second base material layers are provided, and are arranged at least between the first coil and the second coil and between the second coil and the third coil in the stacking direction. Being
The inductor element according to claim 1.
請求項1から6の何れかに記載のインダクタ素子。 The first base material layer and the second base material layer are based on the same kind of thermoplastic resin,
The inductor element according to claim 1.
請求項1から8の何れかに記載のインダクタ素子。 External terminals of the first coil and the second coil are formed on the surface of the outermost layer of the plurality of base material layers,
The inductor element according to claim 1.
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