JP2016046390A - インダクタ部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビアホールに配されるビア導体の位置を変更せずに、複数のコイル間の結合係数の調整が可能な平板型のインダクタ部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】軟磁性を有する扁平金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯１３に、磁芯１３の対向する２つの面を貫通するビア導体１１４、１１５、１２４、１２５および表面導体１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１２３を備えたコイル１１、１２を互いに磁気結合を有するように配し、隣り合うコイル１１、１２の一部を各々構成し並列する２つの表面導体１１１、１２１は、隣り合うビア導体１１４、１２４との接続点の間の距離と、ビア導体との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように配置しうる形状となるよう構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、インダクタ部品に関し、特に電子機器の電源回路に好適な結合型平板インダクタに関する。

軟磁性を有する扁平金属粉末とバインダを含む混合物を用いた成型シートにコイルを配して、磁芯に発生する磁束が、磁芯を構成する平板の面内で還流するように構成されたインダクタ部品が知られている。

特許文献１には、軟磁性扁平金属粉末とバインダを含む混合物を成型して得たシートからなる磁芯、および磁芯の対向する２面を夫々貫通するビアホールから端部が外側に突出するように形成したビア導体と、ビア導体の両端にプラグ部を介して接合された表面導体からなる１次側コイルおよび１次側コイルと同形状の２次側コイルを備えたシート状インダクタに関する技術が記載されている。

特開２０１３−２４３３３０号公報

特許文献１の構成によれば、磁芯の表裏面を貫通するビアホールを設けた後に、コイルを構成するビア導体をビアホールに配し、その端部を磁芯の表裏面に夫々配した表面導体に接続してコイルを構成する。

この構成を用いて、結合型平板インダクタを作製する場合、１次側コイルと２次側コイルの結合係数は、多くの場合、ビアホールに配されるビア導体の位置により決定される。しかしながら、ビアホールは磁芯に削孔して形成するものであり、削孔後の位置変更は量産に適さない。

また、ビア導体の位置を変更した場合は、結合係数が大きく変わり、微調整には適さない。

すなわち、従来の結合型平板インダクタでは、結合係数の調整が困難であるという問題があった。

そこで本発明は、上記課題を解決したインダクタ部品を提供することを目的とする。

上述のインダクタ部品において、磁芯に直接形成されたコイルが発する磁束は、磁芯の内部を還流する。したがって、コイルを互いに磁気結合を有するよう複数設けることで、平板型結合インダクタが得られるが、コイル間の結合係数は、たとえばビア導体や表面導体といったコイルを構成する導体同士の距離や配置によって異なる。

本発明は、位置の変更が困難なビア導体ではなく、磁芯の表裏面に配置されているために変更の自由度が比較的高い表面導体に着目してなされたものである。

上記の課題を解決するために、本発明のインダクタ部品は、表面導体の形状を変更することで、実質的に、表面導体間の距離を変え、コイル間の結合係数を調整する構成とする。

表面導体は、量産性を考慮すれば、板状で、いわゆるＩの字形状、すなわち上面から見た形状が棒状、長楕円形、長円、長方形といった形状で、同じ大きさかつ同じ形状のものを用いるのが好ましいが、たとえば、その一部を他の形状の導体に替えることにより、表面導体間の距離を実質的に調整することができる。

すなわち、異なるコイルを構成し、長手方向に略平行に隣接かつ並列して配置されている２つの表面導体の少なくとも一方を、表面導体の幅方向、つまり長手方向と直交する方向に、凸部または凹部を有する導体に替え、隣接するビア導体との接続点の間の距離よりも、表面導体のたとえば中央部近傍同士の距離が、近づくまたは遠ざかるように構成する。

たとえば、並列する表面導体の双方がＩの字形状の導体から構成されているとする。一方の表面導体をコの字形状の導体とし、他方を逆コの字形状の導体、すなわち、コの字形状の導体の表裏を反転させた形状の導体となるように替え、長手方向を上下位置にして並列させる。

この場合、向かって左手にコの字形状の導体を配し、右手に逆コの字形状の導体を配すれば、少なくとも表面導体の中央部を含む部分は、表面導体の端部、すなわち、ビア導体との接続点近傍に比して接近した配置となる。

また、向かって左手に逆コの字形状の導体を配し、右手にコの字形状の導体を配すれば、少なくとも表面導体の中央部を含む部分は、表面導体の端部、すなわち、ビア導体との接続点近傍に比して離間した配置となる。

上記のように、隣接しかつ並列する表面導体の両方を変更すれば、結合係数の調整幅を大きくすることができる。

なお、表面導体の一方のみを、コの字形状の導体もしくは、逆コの字形状の導体に替えても、同様に結合係数の調整ができる。

すなわち、一方がＩの字形状、他方がコの字形状もしくは逆コの字形状の導体との組み合わせとしてもよい。

したがって、あらかじめ、コの字形状の導体を少なくとも１種類用意しておけば、Ｉの字形状の導体のみを用いた場合を含み、５段階に結合係数を調整することができる。

本発明のインダクタ部品は、軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、磁芯の対向する２つの面の各々でビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品であって、少なくとも２つの隣り合うコイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体との接続点の間の距離と、ビア導体との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように配置しうる形状であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、磁芯の対向する２つの面の各々でビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品であって、少なくとも２つの隣り合うコイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体との接続点の間の距離と、長手方向中央部の距離が異なるように配置しうる形状であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、少なくとも２つの隣り合うコイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの表面導体の少なくとも一方は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状が、コの字形状であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状以外の表面導体は、Ｉの字形状であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、磁芯の空孔率が、５体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、磁芯に含まれるバインダ成分の体積率が、１０体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品は、磁芯に含まれる金属粉末の体積率が、６５％以上８５％以下であることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、磁芯の対向する２つの面の各々でビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品の製造方法であって、表面導体は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を含み、少なくとも２つの隣り合うコイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの表面導体として長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を用い、隣り合う前記ビア導体との接続点の間の距離と、前記ビア導体との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように配置して、少なくとも２つの隣り合うコイルの結合係数を調整することを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、磁芯の対向する２つの面の各々でビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品の製造方法であって、表面導体は、Ｉの字形状を有する導体および長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を含み、少なくとも２つの隣り合うコイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの表面導体としてＩの字形状を有する導体と、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を用いて、少なくとも２つの隣り合うコイルの結合係数を調整することを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、ビア導体と表面導体を配置した後に、表面導体の一部を長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体もしくはＩの字形状の導体のいずれかで置換することを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、空孔率が、５体積％以上２０体積％以下である磁芯を用いることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、バインダ成分の体積率が１０体積％以上２０体積％以下である磁芯を用いることを特徴とする。

本発明のインダクタ部品の製造方法は、金属粉末の体積率が６５％以上８５％以下である磁芯を用いることを特徴とする。

本発明によれば、ビアホール位置およびビアホールに配されるビア導体の位置を変更せずに、コイル間の結合係数の調整が可能な平板型のインダクタ部品およびその製造方法が得られる。

本発明のインダクタ部品における第１の実施の形態を示す説明図である。 本発明のインダクタ部品における第２の実施の形態を示す説明図である。 従来のインダクタ部品を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明のインダクタ部品における第１の実施の形態を示す説明図である。

軟磁性を有する扁平な金属粉末と絶縁性を有するバインダ成分からなるシート状の磁性体を積層してなる磁芯１３の内部に、第１のコイル１１と第２のコイル１２を互いに磁気結合を有するように配して、平板型結合タイプのインダクタ１００を構成する。

第１のコイル１１は、磁芯１３の表裏面を貫くように形成されたビアホールを貫通するように配されたビア導体１１４、１１５と、磁芯１３の表面または裏面で、表面導体と接続し、端部に端子部１１６を有する。表面導体は、Ｉの字形状の導体１１３、１１２およびコの字形状の導体１１１からなる。

第２のコイル１２は、磁芯１３の表裏面を貫くように形成されたビアホールを貫通するように配されたビア導体１２４、１２５と、磁芯１３の表面または裏面で、表面導体と接続し、端部に端子部１２６を有する。表面導体は、Ｉの字形状の導体１２２、１２３およびコの字形状の導体１２１からなる。

第１のコイル１１と第２のコイル１２に電流を流した際に発生する磁束は、互いに打消し合う方向に発生し、磁芯１３の面内を還流する。

表面導体として、はじめにＩの字形状の導体のみを用いて仮組みし、結合係数を測定し、所要の結合係数を上回る場合に、第１のコイル１１と第２のコイル１２の各々を構成し、並列している２つの表面導体をＩの字形状の導体から、コの字形状の導体１１１および１２１に代替する。

コの字形状の導体１１１は、表裏を反転して、逆コの字形状の導体とし、コの字形状の導体１２１と並列させることにより、第１のコイル１１と第２のコイル１２における磁束の鎖交、すなわち磁気結合に寄与する、近接かつ並列する表面導体の間の距離を実質的に広げ、Ｉの字形状の導体を用いた場合に比べ離間するので、結合係数は減少する。

開孔済みのビアホール位置すなわち第１のコイル１１における、ビア導体１１４と、表面導体であるコの字形状の導体１１１の接続点と、第２のコイル１２における、ビア導体１２４と、表面導体であるコの字形状の導体１２１の接続点の位置を変更する必要はない。

すなわち、少なくとも２つの隣り合うコイルである、第１のコイル１１と第２のコイル１２の一部を各々構成し、並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体１１４、１２４との接続点の間の距離と、ビア導体１１４、１２４との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように、コの字形状の導体１１１、およびコの字形状の導体１２１を用いている。

また、少なくとも２つの隣り合うコイルである、第１のコイル１１と第２のコイル１２の一部を各々構成し、並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体１１４、１２４との接続点の間の距離と、長手方向中央部の距離が異なるように配置しうる形状となるように、コの字形状の導体１１１、およびコの字形状の導体１２１を用いている。

コの字形状の導体もしくはこれを表裏反転した逆コの字形状の導体は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体の一例である。

コの字形状の他に、半円状、くの字形状もしくはこれらの形状を一部に含む形状も、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体の一例である。凸部または凹部の深さは結合係数の調整幅や部品全体の大きさに応じて適宜決定してよい。

上述は、異なるコイルの一部を各々構成し、結合係数に寄与する配置にある表面導体の一部を、ビアホール位置を変えることなく、表面導体の形状を変更することによって結合係数を調整し、インダクタ部品を製造する方法の一例である。

（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。

軟磁性を有する扁平な金属粉末と絶縁性を有するバインダ成分からなるシート状の磁性体を積層してなる磁芯２３の内部に、第１のコイル２１と第２のコイル２２を互いに磁気結合を有するように配して、平板型結合タイプのインダクタ２００を構成する。

第１のコイル２１は、磁芯２３の表裏面を貫くように形成されたビアホールを貫通するように配されたビア導体２１４、２１５と、磁芯２３の表面または裏面で、表面導体と接続し、端部に端子部２１６を有する。表面導体は、Ｉの字形状の導体２１３、２１２およびコの字形状の導体２１１からなる。

第２のコイル２２は、磁芯２３の表裏面を貫くように形成されたビアホールを貫通するように配されたビア導体２２４、２２５と、磁芯２３の表面または裏面で、表面導体と接続し、端部に端子部２２６を有する。表面導体は、Ｉの字形状の導体２２２、２２３およびコの字形状の導体２２１からなる。

第１のコイル２１と第２のコイル２２に電流を流した際に発生する磁束は、互いに打消し合う方向に発生し、磁芯２３の面内を還流する。

表面導体として、はじめにＩの字形状の導体のみを用いて仮組みし、結合係数を測定し、所要の結合係数を下回る場合に、第１のコイル２１と第２のコイル２２の各々を構成し、並列している２つの表面導体をＩの字形状の導体から、コの字形状の導体２１１および２２１に代替する。

コの字形状の導体２２１は、表裏を反転して、逆コの字形状の導体とし、コの字形状の導体２１１と並列させることにより、第１のコイル２１と第２のコイル２２における磁束の鎖交、すなわち磁気結合に寄与する、近接かつ並列する表面導体の間の距離を実質的に狭め、Ｉの字形状の導体を用いた場合に比べ近接するので、結合係数は増加する。

開孔済みのビアホール位置すなわち第１のコイル２１における、ビア導体２１４と、表面導体であるコの字形状の導体２１１の接続点と、第２のコイル２２における、ビア導体２２４と、表面導体であるコの字形状の導体２２１の接続点の位置を変更する必要はない。

すなわち、少なくとも２つの隣り合うコイルである、第１のコイル２１と第２のコイル２２の一部を各々構成し、並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体２１４、２２４との接続点の間の距離と、ビア導体２１４、２２４との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように、コの字形状の導体２１１、およびコの字形状の導体２２１を用いている。

また、少なくとも２つの隣り合うコイルである、第１のコイル２１と第２のコイル２２の一部を各々構成し、並列する２つの表面導体は、隣り合うビア導体２１４、２２４との接続点の間の距離と、長手方向中央部の距離が異なるように配置しうる形状となるように、コの字形状の導体２１１、およびコの字形状の導体２２１を用いている。

コの字形状の導体もしくはこれを表裏反転した逆コの字形状の導体は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体の一例である。

コの字形状の他に、半円状、くの字形状もしくはこれらの形状を一部に含む形状も、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体の一例である。凸部または凹部の深さは結合係数の調整幅や部品全体の大きさに応じて適宜決定してよい。

上述は、異なるコイルの一部を各々構成し、結合係数に寄与する配置にある表面導体の一部を、ビアホール位置を変えることなく、表面導体の形状を変更することによって結合係数を調整し、インダクタ部品を製造する方法の一例である。

磁芯を構成する軟磁性を有する扁平な金属粉末は公知の材料を用いてよいが、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ族系金属またはこれを含む合金等を用いるのが好ましい。

磁芯を構成するバインダ成分は、公知の材料を用いてよいが、熱硬化性の有機樹脂を用いるのが好ましい。

磁芯は、軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を混合し、公知の手段で製造したものを用いてよいが、たとえばダイスロット法やドクターブレード法によって、面内方向に配向させてシート状に形成し、１枚もしくは複数枚を積層して、積層方向すなわち厚さ方向に加圧して得られた高密度成型体を用いるのが好ましい。

加えて、磁芯の絶縁性を向上させるため、軟磁性扁平金属粉末の表面に酸化処理を施す、または、ホウ珪酸系、ビスマス系、リン酸系及び酸化亜鉛系等の低融点ガラス、いわゆるガラスフリットをコーティングするのが好ましい。

上述のように磁芯は絶縁性のバインダ成分によりコーティングされているために、第１のコイルおよび第２のコイルを構成する表面導体、ビア導体、端子部を、絶縁用の部材を用いることなく、直接磁芯に接触させて用いることができる。

したがって、磁芯は、バインダ成分の体積率が１０体積％以上２０体積％以下であるものを用いるのが好ましい。

磁芯は、軟磁性扁平金属粉末の体積率が６５％以上８５％以下であるものを用いるのが好ましい。

磁芯は、空孔率が５体積％以上２０体積％以下であるものを用いるのが好ましい。

表面導体とビア導体、端子部の接続は、公知の手段を用いてよいが、抵抗溶接によるのがより好ましい。

結合係数を調整する前の表面導体として、公知のどのような形状の導体を用いてもよいが、Ｉの字形状の導体を用いて結合係数を測定した後に、必要に応じて、結合係数に寄与する部分の表面導体の形状を、一つの導体毎に、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体に替えて、結合係数を調整するのがより好ましい。

長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を１数種類以上用意し、さらに多段階に結合係数を調整するのも好ましい。

上述の実施の形態では、１組のコイルを用いたインダクタを例示したが、複数のコイルを用いた場合も、同様の効果を奏する。

第３図は従来のインダクタ部品を示す説明図である。

従来のインダクタ部品として、第１の実施の形態および第２の実施の形態で説明したものと同様に、軟磁性を有する扁平な金属粉末と絶縁性を有するバインダ成分からなるシート状の磁性体を積層してなる磁芯３３の内部に、第１のコイル３１と第２のコイル３２を互いに磁気結合を有するように配して、平板型結合タイプのインダクタ３００を用意した。

表面導体は、すべて、Ｉの字形状の導体３１１、３１２、３１３、３２１、３２２、３２３からなっている。

以下、詳細に説明する。

まず、原料粉末として、平均粒径Ｄ５０が５５μｍのＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダスト合金）のガスアトマイズ粉末を用意した。原料粉末をボールミルで８時間処理し、さらに、窒素雰囲気中で７００℃、３時間の熱処理を加え、軟磁性を有する扁平な金属粉末を作製した。

金属粉末の平均長径（Ｄａ）は６０μｍ、平均最大厚さ（ｔａ）は３μｍ、平均アスペクト比（Ｄａ／ｔａ）は２０であった。

この金属粉末を、増粘剤、及び熱硬化性バインダ成分と混合してスラリーを作製した。溶媒はエタノールを、増粘剤はポリアクリル酸エステルを使用した。熱硬化性バインダ成分としては、メチル系シリコーンレジンを使用した。

ダイスロット法によって、スラリーをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に塗布した後、６０℃の温度下で１時間乾燥して溶媒を除去し、シート状の予備成型体を得た。

この予備成型体を、抜型を用いて、横１３ｍｍ縦２０ｍｍの長方形にカットし、カットした４枚の予備成型体を積層して金型中に封入した。

封入した予備成型体に、１５０℃、２０ｋｇ／平方センチメートルの成型圧力にて１時間の加圧成型を施した。成型歪を取り除くために、予備成型体を窒素雰囲気中にて、３５０℃、１時間の条件で加熱処理し、厚さ（Ｔ）が２．２ｍｍ、幅（Ｗ）が１３ｍｍ、長さ（Ｌ）２０ｍｍの成型体を得た。

続いて、成型体の表裏面を貫く所定の位置に、ドリル切削にて直径１．０ｍｍのビアホールを設け、窒素雰囲気中で６００℃、１時間の条件で熱処理し、磁芯３３を得た。

磁芯３３は、体積抵抗率として１０ｋΩ・ｃｍ以上の値を有していた。また、密度は４．９ｇ／ｃｃであり、この密度から求めた金属成分の体積充填率は、約６７％であった。

直径１．２ｍｍ、長さ２．２ｍｍを有する、絶縁皮膜を有しない銅線を作製し、ビアホールに挿入するビア導体３１４、３１５、３２４、３２５とした。

幅１．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍを有する、絶縁皮膜を有しない銅板を、所定の長さとなるように切断し、Ｉの字形状の導体３１１、３１２、３１３、３２１、３２２、３２３とした。

幅２．５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍを有する、絶縁皮膜を有しない銅板を、所定の長さとなるように切断し、端子部３１６、３２６とした。

磁芯３３に、ビア導体３１４、３１５、３２４、３２５を挿入し、端部に導電性ペーストを塗布した。

Ｉの字形状の導体３１１、３１２、３１３、３２１、３２２、３２３および端子部３１６、３２６を、各々ビア導体３１４、３１５、３２４、３２５と接合するように配置した後、ステンレス製の板にはさみ、５ｋｇｆの加圧を施して仮接合し、比較例たるインダクタ３００を得た。

次に実施例として本発明品に用いるコの字形状の導体を作製した。

上述の比較例に用いたものと同じ材料からなる、幅１．７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの絶縁皮膜を有しない銅板から、比較例のＩの字形状の導体と同じ長さと幅を有する、コの字形状の導体を打ち抜き加工により得た。

すなわち、幅１．２ｍｍで、両端を結んだ長手方向の直線に直交する方向に０．５ｍｍの凹部または凸部を有するコの字形状の導体を作製した。

はじめに、表面導体としてＩの字形状の導体を用いて仮接合し、第３図に示す比較例たるインダクタ３００を構成して結合係数を測定した。

次に、実施の形態で説明したように、Ｉの字形状の導体３１１と３２１を、順にコの字形状導体に替えて本発明品たるインダクタを構成し、結合係数を測定した。

すなわち、表面導体間の距離が近い順に、第２の実施の形態に示したインダクタ２００（１）、Ｉの字形状とコの字形状のインダクタ（２）、コの字形状を逆コの字形状に替えて（２）のインダクタよりも離間させたインダクタ（３）、第１の実施の形態に示したインダクタ１００（４）の４種類とし、表面導体を置換する毎に結合係数を測定した。

測定装置は、ヒューレットパッカード社（現アジレントテクノロジー社）のＬＣＲメーターＨＰ４２８４Ａを用い、オープンショート法を用いて第１のコイルと第２のコイルの自己インダクタンスと相互インダクタンスとを求め、結合係数を得た。

本発明品および比較例の結合係数の測定結果を表１に示す。なお、結合係数は、比較例の結合係数０．２に対する相対的な値をΔｋ（％）として示している。

測定の結果、表面導体間の距離を±１．０ｍｍ変えると結合係数は−０．８％〜＋１．０％変化した。

図３に示した比較例の構成で、ビアホールの位置そのものを変えることにより、ビア導体３１４とビア導体３２４の距離を変えた場合には、距離がおよそ±０．５ｍｍ変化すると結合係数は−２０％〜＋３０％変化する。

第１のコイル３１および第２のコイル３２に通電した際に生じる磁束を、ビア導体３１４、３１５、３２４、３２５に流れる電流から生じる磁束成分と、表面導体であるＩの字形状の導体３１１、３１２、３１３、３２１、３２２、３２３に流れる電流から生じる磁束成分とに分けて考えると、ビア導体は外周全てが磁性体で囲まれていることから、その磁束成分が大きく、互いのコイルに面する側のビア導体３１４とビア導体３２４の距離に応じて、結合係数の変化は大きい。

一方、表面導体は、磁性体がその外周の一部分にしか存在せず、発生する磁束成分は小さいので、互いのコイルに面する側の表面導体間の距離を変えることにより、微小な結合係数の調整が可能となる。

ビアホールの位置そのものを変えた場合は、打抜き加工の一般公差である±０．０５ｍｍ程度位置が変化しただけで、結合係数は約２．５％変化してしまうが、本実施例においては、表面導体の形状を変化させることで、−０．８％〜＋１．０％程度の微調整が可能となった。

上記より、ビアホールに配されるビア導体の位置を変更せずに、複数のコイル間の結合係数の調整が可能な平板型のインダクタ部品およびその製造方法が得られた。

以上、本発明の実施の形態および実施例を説明したが、本発明は、上記に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の変更や修正が可能である。すなわち、当業者であれば成し得る各種変形、修正もまた本発明に含まれる。

１１，２１，３１ 第１のコイル
１２，２２，３２ 第２のコイル
１１１，１２１，２１１，２２１ コの字形状の導体
１１２，１１３，１２２，１２３，２１２，２１３，２２２，２２３，３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３ Ｉの字形状の導体
１１４，１１５，１２４，１２５，２１４，２１５，２２４，２２５，３１４，３１５，３２４，３２５ ビア導体
１１６，１２６，２１６，２２６，３１６，３２６ 端子部
１３，２３，３３ 磁芯
１００，２００，３００ インダクタ

Claims (14)

1. 軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、
   前記磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、
   前記対向する２つの面の各々で前記ビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、
   前記コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品であって、
   少なくとも２つの隣り合う前記コイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの前記表面導体は、隣り合う前記ビア導体との接続点の間の距離と、前記ビア導体との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように配置しうる形状であることを特徴とするインダクタ部品。
2. 軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、
   前記磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、
   前記磁芯の対向する２つの面の各々で前記ビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、
   前記コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品であって、
   少なくとも２つの隣り合う前記コイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの前記表面導体は、隣り合う前記ビア導体との接続点の間の距離と、長手方向中央部の距離が異なるように配置しうる形状であることを特徴とするインダクタ部品。
3. 少なくとも２つの隣り合う前記コイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの前記表面導体の少なくとも一方は、前記長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のインダクタ部品。
4. 前記凸部または凹部を有する形状は、コの字形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインダクタ部品。
5. 前記凸部または凹部を有する形状以外の前記表面導体は、Ｉの字形状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインダクタ部品。
6. 前記磁芯は、空孔率が５体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインダクタ部品。
7. 前記磁芯は、前記バインダ成分の体積率が１０体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインダクタ部品。
8. 前記磁芯は、前記金属粉末の体積率が６５％以上８５％以下であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のインダクタ部品。
9. 軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、
   前記磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、
   前記磁芯の対向する２つの面の各々で前記ビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、
   前記コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品の製造方法であって、
   前記表面導体は、長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を含み、
   少なくとも２つの隣り合う前記コイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの前記表面導体として
   前記凸部または凹部を有する形状の導体を用い、隣り合う前記ビア導体との接続点の間の距離と、前記ビア導体との接続点以外における長手方向に直交する方向の距離が異なるように配置して、
   少なくとも２つの隣り合う前記コイルの結合係数を調整することを特徴とするインダクタ部品の製造方法。
10. 軟磁性を有する扁平な金属粉末とバインダ成分を含む磁性体を用いた磁芯と、
    前記磁芯の対向する２つの面を貫通するビアホールに挿入されてなるビア導体と、
    前記磁芯の対向する２つの面の各々で前記ビア導体と接続されてなる表面導体を備えたコイルを含み、
    前記コイルを互いに磁気結合を有するように複数配したインダクタ部品の製造方法であって、
    前記表面導体は、Ｉの字形状を有する導体および長手方向に直交する方向に凸部または凹部を有する形状の導体を含み、
    少なくとも２つの隣り合う前記コイルの一部を各々構成し、隣接しかつ並列する２つの前記表面導体として
    前記Ｉの字形状を有する導体と、前記凸部または凹部を有する形状の導体を用いて、少なくとも２つの隣り合う前記コイルの結合係数を調整することを特徴とするインダクタ部品の製造方法。
11. 前記ビア導体と前記表面導体を配置した後に、前記表面導体の一部を前記凸部または凹部を有する形状の導体もしくはＩの字形状の導体のいずれかで置換することを特徴とする請求項９または１０に記載のインダクタ部品の製造方法。
12. 前記磁芯は、空孔率が５体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載のインダクタ部品の製造方法。
13. 前記磁芯は、前記バインダ成分の体積率が１０体積％以上２０体積％以下であることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載のインダクタ部品の製造方法。
14. 前記磁芯は、前記金属粉末の体積率が６５％以上８５％以下であることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載のインダクタ部品の製造方法。

Images