JP2017022304A - インダクタ及びプリント基板 - Google Patents
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Abstract
Description
、スクリーンマスク等にて印刷する。導電性ペーストの主成分としては、銀、銅等の金属などが挙げられ、具体的には銀とバインダーと有機溶剤からなるペーストを用いて、スクリーン印刷法によりビアホールにあわせてパターン幅70μm、厚み10μmの導体パターンを印刷した。本実施例においては、方向識別マーカーパターンは必須ではないが、方向識別マーカーパターンを付与する場合以下のように作成する。すなわち、方向識別マーカーパターンの前駆体であるペーストを、上記グリーンシートのそれぞれの所定の位置に、スクリーンマスク等にて印刷する。方向識別マーカーを絶縁体で構成する場合、印刷する絶縁性ペーストの主成分としては、非金属性材料などが挙げられ、これを実装面と反対側の面(上面)に露出するよう配置する。方向識別マーカーを導体で構成する場合、印刷する導体性ペーストの主成分としては、銀、銅等の金属が挙げられ、これを実装面に両方の外部電極から同じ長さ露出するように配置する。このときコイル状導体パターンと方向識別マーカーのパターンは積層後に同一断面層にならない様に別々のグリーンシートに分けて印刷する。
(Pe:渦電流損、ke:比例係数、t:導体の厚み、f:周波数、Bm:最大磁束密度、ρ:磁性体の抵抗率、E:電圧) 実施例1では、積層インダクタがプリント基板に実装された時に、コイル状導体の周囲に磁束の密度分布が弱い領域を作り出している。その領域内の外部電極と、プリント基板の配線とによって発生する渦電流損は、式1におけるBmやEの値が小さくなったことで減少していると考察される。従来例では、渦電流損が減少する磁束の密度分布の強度の弱い領域を作り出していない。このため、従来例では、渦電流損を増大させないために、外部電極の形状、面積、位置などについて制約を受けてしまうため、後述するように実装性が損なわれてしまっていた。実施例1においては、そのような制約は受けない。実施例1によって、Q値向上のために、磁束の密度分布を変化させ、実装性をも向上させることができた。
(Q:品質係数、π:円周率、f:周波数、C:キャパシタンス、R:導体抵抗、L:インダクタンス)(Pe:渦電流損、ke:比例係数、t:導体の厚み、f:周波数、Bm:最大磁束密度、ρ:磁性体の抵抗率、E:電圧) 導体の厚み(t)を厚くすることは、式1により、渦電流損の増大につながっている。しかし導体抵抗(R)は導体の厚み(t)に反比例するから、導体の厚み(t)を厚くすることにより導体抵抗(R)の削減もなされる。導体抵抗(R)が削減されると式2により、Q値が向上することがわかる。渦電流損の増大によるQ値の低下と、導体抵抗(R)の低下によるQ値の向上のどちらの作用が優勢かについて、発明者らは考察を重ねた結果、磁束の密度分布の強度の弱い領域においては、渦電流損の増大によるQ値の低下の作用に比べて、導体抵抗(R)の低下によるQ値の向上の作用が優勢であることを見いだした。このことにより、引き出し部の形状や大きさなどを変更し、また、断面積を増大させることにより導体抵抗(R)の削減をおこない、Q値を向上させることができる。
ある図10(c)、図10(d)の構成は、それに加えて、導体の厚みの分だけ渦電流損が増大し、導体の厚みの分だけ導体抵抗は削減された効果が加わる。渦電流損が増大することのよりインダクタンスは減少するものの、磁束の密度分布の強度の弱い領域において、Q値については渦電流損の増大効果よりも導体抵抗減少の効果のほうが優勢なので、実施例3ではQ値が上昇する。
mm、コイル巻き数を3.5巻き、インダクタンス値を3.9nHの積層インダクタとして製作した。磁束密度分布のシミュレーションは、誘電率3.4の基板材料上に銅箔18μmを張ったコプレナープリント基板上へ実装されたものとして算出した。
Claims (8)
- 実装面を含む複数の面を有する絶縁体と前記絶縁体の面のうち少なくとも一つ以上の面に形成された一対の外部電極と、前記絶縁体の内部に形成され、一端及び他端が前記実装面から離れていく方向に形成されたコイル状周回部と、前記絶縁体の内部に少なくとも一部が形成され、前記外部電極と前記コイル状周回部とに電気的に接続され、前記コイル状周回部への接続部分が前記実装面からの前記コイル状周回部の最も近い部分よりも遠い位置で接続される引き出し部とを有するインダクタ。
- 前記引き出し部が、前記コイル状周回部の幅よりも、一部、もしくは全体にわたって広い幅である形状、もしくは湾曲していることを特徴とする請求項1記載のインダクタ。
- 前記引き出し部の導体の断面積が、前記コイル状周回部の導体の断
面積より一部、もしくは全体にわたって大きいことを特徴とする請求項1または2記載のインダクタ。 - 前記引き出し部が、前記コイル状周回部の導体の厚みより厚いことを特徴とする請求項1〜3の一に記載のインダクタ。
- 前記外部電極が前記絶縁体の面のうち少なくとも二つ以上の面に形成され、前記引き出し部が、前記絶縁体の複数の面に形成される外部電極へ接続されることを特徴とする請求項1〜3の一に記載のインダクタ。
- 前記引き出し部の前記外部電極に接続する部分が、2箇所以上の面状もしくは線状であることを特徴とする請求項1〜3の一に記載のインダクタ。
- 請求項1〜6の一に記載の前記絶縁体が、絶縁体層と前記絶縁体層表面に形成された導体とが積層されていることを特徴とするインダクタ。
- 請求項1〜7の一に記載の前記インダクタが実装されることを特徴とするプリント基板。
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