JP2021019141A - Composite inductor, electric and electronic apparatus, and manufacturing method of composite inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合インダクタ、電気電子機器及び複合インダクタの製造方法に関する。 The present invention relates to a composite inductor, an electric / electronic device, and a method for manufacturing a composite inductor.
電気電子機器の小型化、高機能化に伴い、電気電子機器に搭載される基板の高密度実装が強く望まれており、例えば特許文献1には、複数のインダクタの実装面積を低減するためのコイル部品が記載されている。 With the miniaturization and higher functionality of electrical and electronic devices, high-density mounting of substrates mounted on electrical and electronic devices is strongly desired. For example, Patent Document 1 describes a method for reducing the mounting area of a plurality of inductors. Coil parts are listed.
特許文献1に記載のコイル部品は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心と、この磁心に埋設したコイルと、コイルに接続または延設し、磁心より突出させた端子部とを備える。 The coil component described in Patent Document 1 is formed by powdering a magnetic material, covering the surface with an insulating film, mixing a binder, and press-molding the magnetic core, a coil embedded in the magnetic core, and connecting or extending the coil. , A terminal portion protruding from the magnetic core is provided.
また、特許文献1には、複数のDC−DC回路を有するマルチフェーズ回路においては、複数のコイルが、巻軸方向を垂直方向の同方向に積層配置されて、磁心に埋設される旨の記載がある。この場合に、コイルの端子部は、各々相対する方向に延設して磁心より突出させるとともに、隣接する上下のコイルの端子部とは千鳥状になるように配置して互いに上下で重ならないようにされる。 Further, Patent Document 1 describes that in a multi-phase circuit having a plurality of DC-DC circuits, a plurality of coils are laminated and arranged in the same direction in the vertical direction and embedded in a magnetic core. There is. In this case, the terminal portions of the coils are extended in opposite directions to protrude from the magnetic core, and are arranged so as to be staggered with the terminal portions of the adjacent upper and lower coils so as not to overlap each other. Be made.
特許文献1によれば、複数のDC−DC回路において、従来に比べ、1つのコイル部品で複数のコイル部品の機能を得ることができ、コイル部品の使用員数を減らして、実装面積を低減できるとされる。 According to Patent Document 1, in a plurality of DC-DC circuits, the functions of a plurality of coil components can be obtained with one coil component as compared with the conventional case, the number of coil components used can be reduced, and the mounting area can be reduced. It is said that.
特許文献1に記載のコイル部品では、上述の通り、複数のコイルが巻軸方向を垂直方向の同方向に積層配置される。このコイル部品によれば、複数のコイルを巻軸方向に垂直方向の同方向に向けた状態で、基板などの実装面に横に並べる並列配置よりも実装面積を低減することができると考えられる。 In the coil component described in Patent Document 1, as described above, a plurality of coils are laminated and arranged in the same direction in the vertical direction in the winding axis direction. According to this coil component, it is considered that the mounting area can be reduced as compared with the parallel arrangement in which a plurality of coils are arranged side by side on a mounting surface such as a board in a state where a plurality of coils are oriented in the same direction perpendicular to the winding axis direction. ..
しかしながら、例えばマルチフェーズ回路にコイル部品を適用する場合、各端子部から出力される電流値の均衡を図るために、コイル及びそれに接続される端子部の各組みの抵抗値は等しいことが望ましい。 However, when a coil component is applied to a multi-phase circuit, for example, it is desirable that the resistance values of the coil and each set of terminals connected to the coil are equal in order to balance the current values output from each terminal.
特許文献1に記載のコイル部品では、上方に配置されるコイルと下方に配置されるコイルとで実装面までの距離が異なり、その距離に応じて各コイルに接続される端子部の長さも異なるものになる。そのため、上下のコイルそれぞれに接続される端子部の抵抗値を等しくすることが難しい。すなわち、特許文献1に記載のコイル部品では、各インダクタの抵抗値を等しくすることが難しいという問題がある。 In the coil component described in Patent Document 1, the distance to the mounting surface differs between the coil arranged above and the coil arranged below, and the length of the terminal portion connected to each coil also differs according to the distance. Become a thing. Therefore, it is difficult to equalize the resistance values of the terminals connected to the upper and lower coils. That is, in the coil component described in Patent Document 1, there is a problem that it is difficult to make the resistance values of the inductors equal.
また、一般的なインダクタは、温度に応じてインダクタンスが変化する特性をもつ。そのため、例えばマルチフェーズ回路を構成する複数のインダクタについて動作時に温度差が生じると、各コイルを通じて出力される電流波形に不均衡が生じるおそれがある。 Further, a general inductor has a characteristic that the inductance changes according to the temperature. Therefore, for example, if a temperature difference occurs during operation of a plurality of inductors constituting a multi-phase circuit, an imbalance may occur in the current waveform output through each coil.
特許文献1に記載のコイル部品では、例えば基板に実装した場合、下方に配置されるコイルは基板に接触又は近接し、上方に配置されるコイルは基板から離間する。そのため、下方に配置されるコイルからの熱は基板を通じて放出され易い一方で、上方に配置されるコイルからの熱は放出され難く、上下のコイル及びそれぞれの周囲の磁心で温度差が生じ易いと考えられる。すなわち、特許文献1に記載のコイル部品では、動作時における各インダクタに温度差が生じ易いという問題がある。 In the coil component described in Patent Document 1, for example, when mounted on a substrate, the coil arranged below is in contact with or close to the substrate, and the coil arranged above is separated from the substrate. Therefore, while the heat from the coils arranged below is easily released through the substrate, the heat from the coils arranged above is not easily released, and a temperature difference is likely to occur between the upper and lower coils and the magnetic cores around them. Conceivable. That is, the coil component described in Patent Document 1 has a problem that a temperature difference is likely to occur in each inductor during operation.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数のインダクタの実装面積の低減を図りつつ、各インダクタの抵抗値を容易に均一化し、動作時に生じる各インダクタの温度差を抑制することが可能な複合インダクタ、電気電子機器及び複合インダクタの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and while reducing the mounting area of a plurality of inductors, the resistance value of each inductor is easily made uniform, and the temperature difference of each inductor that occurs during operation can be reduced. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a composite inductor, an electric / electronic device, and a composite inductor that can be suppressed.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る複合インダクタは、
磁性体粉末が結合剤で結着されたコア、前記コアの内部にて巻き回された導体から構成されるコイル本体、及び、当該コイル本体の端部のそれぞれに導通して実装面に向けて延びる端子部を各々が含む複数のインダクタと、
前記コアの各々よりも透磁率が高く、前記複数のインダクタの間に設けられるシールド部とを備え、
前記コイル本体は、巻軸が前記実装面と平行な一軸に沿って並ぶ。
In order to achieve the above object, the composite inductor according to the first aspect of the present invention is
Conducting to each of the core to which the magnetic powder is bound with a binder, the coil body composed of the conductor wound inside the core, and the end portion of the coil body toward the mounting surface. Multiple inductors, each containing an extending terminal,
It has a higher magnetic permeability than each of the cores, and includes a shield portion provided between the plurality of inductors.
The coil body is arranged along a uniaxial axis whose winding shaft is parallel to the mounting surface.
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る電気電子機器は、
上記の複合インダクタを含む。
In order to achieve the above object, the electrical and electronic equipment according to the second aspect of the present invention is
Includes the composite inductors described above.
上記目的を達成するため、本発明の第3の観点に係る複合インダクタの製造方法は、
磁性体粉末と結合剤との混錬物の内部に導体が巻き回されたコイル本体を配置して当該混錬物を加圧成形することによって、前記コイル本体の各々の各端部に導通する端子部が実装面に向けて延びた複数のインダクタを作製することと、
前記コイル本体の巻軸が前記実装面と平行な一軸に沿って並ぶように配置した前記複数のインダクタの間に前記混錬物が加圧成形されたコアよりも透磁率が高いシールド部を設けることとを含む。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a composite inductor according to the third aspect of the present invention is
By arranging a coil body in which a conductor is wound inside a kneaded product of magnetic powder and a binder and press-molding the kneaded product, it conducts to each end of the coil body. Making multiple inductors with terminals extending toward the mounting surface,
A shield portion having a higher magnetic permeability than the core in which the kneaded product is pressure-molded is provided between the plurality of inductors arranged so that the winding shafts of the coil body are lined up along one axis parallel to the mounting surface. Including that.
本発明によれば、複数のインダクタの実装面積の低減を図りつつ、各インダクタの抵抗値を容易に均一化し、動作時に生じる各インダクタの温度差を抑制することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to easily make the resistance value of each inductor uniform and suppress the temperature difference of each inductor that occurs during operation while reducing the mounting area of a plurality of inductors.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、本発明の実施の形態の説明及び図面では、上・下・前・後・左・右の用語を用いるが、これらは、方向を説明するために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same elements are given the same reference numerals throughout the figure. Further, in the description and drawings of the embodiments of the present invention, the terms upper, lower, front, rear, left, and right are used, but these are used to explain the direction and limit the present invention. Not the purpose.
<実施の形態1>
(複合インダクタ100の構成)
本発明の実施の形態1に係る複合インダクタ100は、複数のインダクタ101を含む電子部品であって、マルチフェーズ回路などに好適に適用される。複合インダクタ100は、図1の斜視図及び図2の分解斜視図に示すように、2つのインダクタ101と、3つのシールド部102とを備える。
<Embodiment 1>
(Structure of Composite Inductor 100)
The
ただし、図2では、詳細後述する引出し部105及び端子部106は、それぞれが接続される前の引出し部材110及び端子部材111として示されている。
However, in FIG. 2, the
複合インダクタ100は、基板などの実装対象の実装面Pに実装されて、図示しない電気電子機器などに備えられる。電気電子機器とは、電力によって動作する機器であって、家電機器、産業用電気機器、医療機器、情報機器、デジタル機器などを含む。
The
複数のインダクタ101の各々は、同様に構成されており、コア103と、コイル本体104と、左右の引出し部105と、左右の端子部106とを含む。
Each of the plurality of
コア103は、磁性体粉末が結合剤で結着したものである。コア103の形状は、適宜定められてよいが、本実施の形態では概ね、前方から見て正方形をなす直方体である。また、コア103の厚さは、その高さよりも小さい。
The
ここで、厚さは前後方向の長さ、高さは上下方向の長さを意味しており、以下においても同様である。 Here, the thickness means the length in the front-rear direction, and the height means the length in the up-down direction, and the same applies to the following.
磁性体粉末は、表面が絶縁被膜によって適宜覆われた軟磁性体の粉末である。軟磁性体としては、例えば、Fe‐Si‐Cr合金、Fe‐Si‐Al合金、Fe‐Si合金などのFe合金、Ni合金、Co合金などが好適に採用される。磁性体粉末の形状は、扁平形状、球状などである。 The magnetic material powder is a soft magnetic material powder whose surface is appropriately covered with an insulating film. As the soft magnetic material, for example, Fe alloys such as Fe—Si—Cr alloys, Fe—Si—Al alloys and Fe—Si alloys, Ni alloys, Co alloys and the like are preferably adopted. The shape of the magnetic powder is flat, spherical, or the like.
コア103の結合剤は、磁性体粉末を結着する。コア103の結合剤の材料は、熱硬化性樹脂などであり、適宜の添加剤が添加されてもよい。
The binder of the
コイル本体104は、コア103の内部にて巻き回された導体から構成される。導体は、銅、アルミニウム、銀などであり、以下においても同様である。本実施の形態に係るコイル本体104を構成する導体は、丸線である。
The
コイル本体104の巻軸は、前後軸に沿って並ぶ。ここで、前後軸とは、前後方向を向く軸であって、実装面Pと平行な一軸の一例である。また、「前後軸に沿って並ぶ」とは、実質的に前後軸上に配置されることを意味し、以下においても同様である。
The winding shafts of the coil
左右の引出し部105は、コイル本体104の左右それぞれに概ね対称に設けられた導体であって、コイル本体104の端部のそれぞれをコア103の外部に引き出すための部位である。
The left and right drawing
詳細には、引出し部105の各々は、コア103の内部に設けられる埋設部と、コア103の外部に露出する露出部とを含む。
Specifically, each of the
引出し部105の各々について、埋設部は、コイル本体104の端部とコア103の外面との間に延在する。本実施の形態では、引出し部105は、コイル本体104を構成する丸線導体の端部近傍と、後述する引出し部材110の端部近傍とから構成され、これらが半田付け、溶接などによって接続されている。また、露出部は、面状の広がりを有する平板状をなしており、端子部106と接続している。
For each of the
ここで、端部近傍とは、端部から予め定められた範囲を意味する。例えば、コイル本体104を構成する丸線導体の端部近傍は、コイル本体104の端部から、当該丸線導体全体の端部までを意味する。
Here, the vicinity of the end means a predetermined range from the end. For example, the vicinity of the end of the round wire conductor constituting the
より詳細には、左方の引出し部105は、コイル本体104の一方の端部から左上へ延び、半田付けなどで接続された接続部から左方へ延びることで、コア103の左側面から外部へ露出している。左方の引出し部105について、埋設部は、コイル本体104の一方の端部に接続して左方へ延びている。また、左方の引出し部105の露出部は、当該埋設部の左端から屈曲又は湾曲して後方へ延びる平板状の部位であり、右方の面が左方の端子部106と接続している。
More specifically, the
右方の引出し部105は、コイル本体104の他方の端部から概ね上方へ延び、半田付けなどで接続された接続部から右方へ延びることで、コア103の右側面から外部へ露出している。右方の引出し部105について、埋設部は、コイル本体104の他方の端部に接続して右方へ延びている。また、右方の引出し部105の露出部は、当該埋設部の右端から屈曲又は湾曲して後方へ延びる平板状の部位であり、左方の面が右方の端子部106と接続している。
The
左右の端子部106は、実装面Pの回路などにコイル本体104を接続するための導体であって、コイル本体104の端部のそれぞれに導通して実装面Pに向けて延びる。
The left and right
本実施の形態に係る左右の端子部106は、左右の引出し部105のそれぞれを介してコイル本体104の端部に導通しており、コア103の外部に概ね左右対称に設けられている。
The left and right
詳細には、端子部106の各々は、延在部107と実装部108とを含む。
Specifically, each of the
延在部107は、実装面Pに向けて下方に延びる部位であって、コア103の外面に沿って設けられている。延在部107は、引出し部105を接続するための接続部109を有する。
The extending
本実施の形態に係る接続部109は、上方に開放した上下に細長いスリットを形成する。引出し部105は、接続部109を貫通して設けられており、接続部109よりも外方に位置する部分が後方へ向けて折り曲げられることで、延在部107と面で接続している。引出し部105と延在部107とは、半田付け、溶接などによって固定されるとよい。
The connecting
ここで、外方とは、互いに離間する方向であって、以下においても同様である。例えば、左右の引出し部105の外方は、左方の引出し部105では左方、右方の引出し部105では右方である。
Here, the outer direction is a direction in which they are separated from each other, and the same applies to the following. For example, the outside of the left and
実装部108は、半田付けなどによって実装面Pの回路などに固定するための部位であって、延在部107から湾曲又は屈曲し、実装面Pに沿って内方へ延びる。
The mounting
ここで、内方とは、互いに近づく方向であって、以下においても同様である。例えば、左右の端子部106の内方は、左方の端子部106では右方、右方の端子部106では左方である。
Here, the inside is a direction approaching each other, and the same applies to the following. For example, the inside of the left and right
より詳細には、左方の端子部106については、矩形平板状の延在部107が、コア103の左側面に沿って下方へ延び、その接続部109には左方の引出し部105が挿設されている。また、矩形平板状の実装部108が、延在部107の下端から湾曲又は屈曲してコア103の下面に沿って右方へ延びている。
More specifically, with respect to the
右方の端子部106については、矩形平板状の延在部107が、コア103の右側面に沿って下方へ延び、その接続部109には右方の引出し部105が挿設されている。また、矩形平板状の実装部108が、延在部107の下端から湾曲又は屈曲してコア103の下面に沿って左方へ延びている。
Regarding the right
複数のシールド部102の各々は、インダクタ101の動作時に生じる磁束の周囲への影響を低減するための平板状の部材であって、少なくとも1つの主面が前後軸に対して垂直に配置されてインダクタ101に対置される。シールド部102の各々の厚さは、例えばコア103の厚さの20%以上、40%以下である。
Each of the plurality of
シールド部102の各々は、例えば表面を絶縁被膜で覆われた磁性体扁平粉末が結合剤で結着したものであり、コア103の各々よりも透磁率が高い。シールド部102の各々の主面における面内透磁率は、例えば200以上、300以下が好ましい。
Each of the
シールド部102に含まれる磁性体扁平粉末は、扁平形状の粉末であって、例えば上述した軟磁性体を材料とする。また、シールド部102に含まれる結合剤の材料は、熱硬化性樹脂などであり、適宜の添加剤が添加されてもよい。
The magnetic material flat powder contained in the
本実施の形態に係るシールド部102の主面は、各々に対置されるコア103の面と概ね同じ大きさの正方形である。このようにシールド部102とコア103とが概ね同じ大きさ及び形状の面で対置することによって、複合インダクタ100の周面(上下左右を向く面)を概ね面一にすることができる。
The main surface of the
詳細には、複数のシールド部102は、1つの中間シールド部102と、2つの端部シールド部102とを含む。
Specifically, the plurality of shielded
中間シールド部102は、複数のインダクタ101の間に設けられる。
The
端部シールド部102は、前後軸に沿って複数のインダクタ101の端に設けられる。言い換えると、端部シールド部102は、複合インダクタ100全体の前端及び後端に設けられる。なお、端部シールド部102の一方又は両方が設けられなくてもよい。
The
なお、「中間シールド部102」と「端部シールド部102」とを特に区別しない場合、以下においても単に「シールド部102」と表記する。
When the "
これまで、本発明の実施の形態1に係る複合インダクタ100の構成を説明した。ここから、本実施の形態に係る複合インダクタの製造方法について説明する。
So far, the configuration of the
(複合インダクタ100の製造方法)
本実施の形態に係る複合インダクタの製造方法は、複合インダクタ100を製造するための方法であり、その流れを示す図3を参照して説明する。
(Manufacturing method of composite inductor 100)
The method for manufacturing the composite inductor according to the present embodiment is a method for manufacturing the
複合インダクタの製造方法は、予め定められた数量の材料が準備されてから開始される。本実施の形態で準備される材料は、例えば、コア103の材料となる磁性体粉末及び結合剤、コイル本体104、引出し部材110、端子部材111、シールド部102の材料となる磁性体扁平粉末及び結合剤である。
The method of manufacturing a composite inductor starts after a predetermined number of materials are prepared. The materials prepared in the present embodiment include, for example, a magnetic powder and a binder as a material for the
ここで、コイル本体104は、巻軸に沿って予め定められた内径で丸線導体を予め定められた回数巻き回すことで準備される。また、引出し部材110と端子部材111は、引出し部105と端子部106のそれぞれを形成するための平板状の部材であって、予め定められた形状に切り出された金属などの導体の平板である。例えば、端子部材111は、接続部109が設けられた矩形平板状である。
Here, the coil
図3に示すように、磁性体粉末と結合剤との混錬物が作成される。混錬物は、引出し部材110が各端部に接続されたコイル本体104を内部に配置した状態で予め定められた形状に加圧成形される。これによって、コイル本体104を埋設したコア103が作製される(工程101)。
As shown in FIG. 3, a kneaded product of the magnetic powder and the binder is prepared. The kneaded product is pressure-molded into a predetermined shape with the coil
詳細には、コイル本体104を構成する丸線導体の端部近傍と引出し部材110の端部近傍とは、半田付け、溶接などで接続されることによって、導通可能に互いに固定される。コイル本体104を構成する丸線導体全体と引出し部材110の一部(埋設部)とは、互いに固定された状態で混錬物の中に配置され、引出し部材110の残部(露出部)は、当該混錬物の外部に配置される。そして、混錬物は、例えば、コイル本体104の巻軸方向に加圧されて、概ね正方形の主面を有する直方体状に成形される。
Specifically, the vicinity of the end of the round wire conductor constituting the
これによって、コア103と、その内部に配置されたコイル本体104及び引出し部105の埋設部が形成される。本実施の形態に係る引出し部105の埋設部は、コイル本体104を構成する丸線導体の端部近傍と引出し部材110の一部とから形成される。
As a result, the
端子部材111が、コア103の左右の各外面に配置される(工程102)。このとき、端子部材111は、引出し部材110の露出部を接続部109に挿入しながら配置されるとよい。これによって、延在部107が設けられる。
なお、端子部材111は、コア103の外面に接着剤などで固定されてもよい。
The
引出し部材110は、接続部109よりも外方へ突き出た露出部が後方へ向かうように折り曲げられる。このとき、引出し部材110の露出部は、延在部107に接触するように折り曲げられ、半田付け、溶接などによって延在部107に固定されるとよい。これによって、引出し部105の露出部が形成されるとともに、引出し部105と延在部107とが互いに接続する(工程103)。
The
端子部材111は、コア103の下面よりも下方へ突き出た下端部近傍がコア103の下面に沿うように内方へ曲げられる。これによって、実装部108が形成される(工程104)。
The
なお、工程103の前に工程104が行われてもよい。すなわち、コア103の形状に応じて、当該コア103の下面よりも下方へ突き出す端子部材111の下端部近傍が予め曲げられ、当該予め曲げられた端子部材111が、コア103の左右の各外面に配置されてもよい。また、実装部108は、コア103の下面に接着剤などで固定されてもよい。
The
工程101〜104を経て、インダクタ101が作製される。
The
インダクタ101では、端子部106の各々は、矩形平板状の端子部材111を曲げて形成されるので、前後軸に沿った方向の長さを有する。本実施の形態では、端子部106とコア103との前後方向の長さは、概ね同じである。
In the
複合インダクタ100に含まれるインダクタ101の数に応じた回数、工程101〜104が繰り返される(工程105)。本実施の形態に係る複合インダクタ100には2つのインダクタ101が含まれるので、工程101〜104をさらに繰り返すことで、2つ目のインダクタ101が作製される。
軟性体扁平粉末、結合剤などの混錬物を加圧成形することによって、シールド部102が作製される。本実施の形態では3つのシールド部102が作製される(工程106)。
The
詳細には例えば、表面を絶縁被膜で覆われた軟性体扁平粉末、結合剤、増粘剤などとともに溶媒に溶かしたスラリが作製される。スラリを樹脂シートに塗布し乾燥させた後、樹脂シートから剥がして予め定められた形状に切り出すことによってシールド用シートが作製される。複数のシールド用シートを重ねて加熱・加圧処理を施すことで、シールド用平板が作製される。複数のシールド用平板を接着剤で接着して積層することで、予め定められた厚さのシールド部102が作製される。
Specifically, for example, a slurry prepared by dissolving it in a solvent together with a soft body flat powder whose surface is covered with an insulating film, a binder, a thickener and the like is produced. A shielding sheet is produced by applying the slurry to a resin sheet, drying it, peeling it off from the resin sheet, and cutting it into a predetermined shape. A flat plate for shielding is produced by stacking a plurality of shielding sheets and performing heating / pressurizing treatment. By adhering and laminating a plurality of shielding flat plates with an adhesive, a
工程106で製造されたシールド部102の1つが、工程105までに製造された2つのインダクタ101の間に接着剤などで固定される。このとき、インダクタ101は、コイル本体104の巻軸が前後軸に沿うように並べられる。これによって、中間シールド部102が設けられ(工程107)、2つのインダクタ101が接続される。
One of the
工程106で製造されたシールド部102の残りが、工程107で一体になった2つのインダクタ101全体の各端面(前面及び後面の各々)に接着剤などで固定される。これによって、端部シールド部102が設けられ(工程108)、複合インダクタ100が製造される。
The rest of the
これまで、本発明の実施の形態1について説明した。 So far, Embodiment 1 of the present invention has been described.
(作用・効果)
本実施の形態によれば、コイル本体104は、巻軸が前後軸に沿って配置されている。一般的に、インダクタ101の厚さは、その幅(左右方向の長さ)よりも小さい。そのため、コイル本体104の巻軸を実装面Pに対して垂直な方向に向けた複数のインダクタを実装面Pに並列配置するよりも、実装面積は小さくなる。
(Action / effect)
According to the present embodiment, the coil
また、中間シールド部102によってコア103間の磁気結合の増加を抑制することができるので、インダクタ101の間隔を比較的小さくすることができる。
Further, since the
従って、複数のインダクタ101の実装面積の低減を図ることが可能になる。
Therefore, it is possible to reduce the mounting area of the plurality of
また、コイル本体104の巻軸が前後軸に沿って並ぶように配置されるので、コイル本体104の各々について端部から実装面Pまでの距離を概ね等しくすることができる。そのため、コイル本体104の各端部から端子部106などを介して実装面Pに実装することで、各インダクタ101の抵抗値を概ね等しくすることが容易にできる。
Further, since the winding shafts of the coil
従って、各インダクタ101の抵抗値を容易に均一化することが可能になる。
Therefore, the resistance value of each
さらに、コイル本体104の巻軸が前後軸に沿って並ぶように配置され、この前後軸に平行な面が実装面Pとされる。そのため、実装時にはすべてのインダクタ101を、実装面Pに接触或いは近接して配置することができる。これにより、すべてのインダクタ101が実装対象を通じて放熱することができるので、インダクタ101の放熱性を向上させて温度上昇を抑制することができる。温度上昇が抑制されると、通常、インダクタ101の温度差も抑制される。
Further, the winding shafts of the coil
従って、動作時における各インダクタ101の温度差を抑制することが可能になる。
Therefore, it is possible to suppress the temperature difference of each
本実施の形態によれば、端子部106の各々がコア103の外部に設けられる。
According to this embodiment, each of the
端子部106は導体で構成され、導体は通常、熱伝導率が大きい。そのため、コイル本体104からの発熱を端子部106を通じて外部へ放出することができ、インダクタ101の放熱性を向上させることができる。
The
従って、動作時における各インダクタ101の温度差をより一層抑制することが可能になる。
Therefore, it is possible to further suppress the temperature difference of each
本実施の形態によれば、端子部106の各々は、延在部107と実装部108とを含む。
According to this embodiment, each of the
延在部107はコアの外面に沿って延びるので、コイル本体104からの発熱をコア103又は導体を通じて当該延在部107から外部へ放出することができる。
Since the extending
従って、放熱性を向上させることができ、動作時における各インダクタ101の温度差をより一層抑制することが可能になる。
Therefore, the heat dissipation can be improved, and the temperature difference between the
また、実装部108は実装面Pに沿って延びる。これにより、複合インダクタ100を実装対象に容易に実装することが可能になる。
Further, the mounting
本実施の形態によれば、端子部106の各々は、前後軸に沿った方向の長さを有するので、面状の広がりを有する。導体は通常、熱伝導率が大きく、コイル本体104からの発熱を端子部106が形成する面を通じて外部に放出することができる。そのため、放熱性をさらに一層向上させることができる。
According to the present embodiment, each of the
従って、動作時における各インダクタ101の温度差をさらに一層抑制することが可能になる。
Therefore, it is possible to further suppress the temperature difference of each
本実施の形態によれば、引出し部105の露出部分が面状の広がりを有する。そのため、コイル本体104からの発熱を導体或いはコア103を通じて効率的に引出し部105に伝えて、引出し部105から効率的に外部に放出することができる。これにより、放熱性をさらに一層向上させることができる。
According to the present embodiment, the exposed portion of the
従って、動作時における各インダクタ101の温度差をさらに一層抑制することが可能になる。
Therefore, it is possible to further suppress the temperature difference of each
本実施の形態によれば、端部シールド部102が、前後軸に沿った方向において複数のインダクタ101全体の端に設けられる。
According to the present embodiment, the
これにより、複合インダクタ100の端部が端部シールド部102によって構成されるので、動作時に複合インダクタ100に生じる磁束の影響が、その周囲に実装される素子などへ及び難くなる。そのため、端部シールド部102が設けられていない場合よりも複合インダクタ100に近接して素子などを実装することができる。
As a result, since the end portion of the
従って、実装対象全体で高密度な実装が可能になる。 Therefore, high-density mounting is possible for the entire mounting target.
また、端部シールド部102の熱伝導率が大きい場合には、放熱性を向上させることが可能になる。
Further, when the thermal conductivity of the
本実施の形態によれば、シールド部102は、表面を絶縁被膜で覆われた磁性体扁平粉末が結合剤で結着して形成されている。このようなシールド部102を採用することで、各インダクタ101よりも磁性体粉末の充填率を高くできるため、透磁率が高いシールド部102を得ることができる。また、磁性体粉末の充填率を高くできるため、シールド部102の熱伝導率を大きくすることができ、シールド部からの放熱性を向上させることが可能になる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、シールド部102は、厚さがコア103の20%以上、40%以下である。
According to the present embodiment, the thickness of the
シールド部102が薄過ぎると、コア103間の磁気結合を十分に弱めることができない。また、シールド部102が厚過ぎると、複合インダクタ100が大型化し、実装面積が増大してしまう。
If the
シールド部102の厚さをコア103の厚さの20%〜40%とすることで、コア103間の磁気結合を十分に弱めつつ、実装面積の低減を図ることが可能になる。
By setting the thickness of the
本実施の形態によれば、シールド部102は、平板状であって、前後軸に対して垂直に設けられ、面内の透磁率が200以上、300以下である。このように、平板状のシールド部102の主面を前後軸に対して垂直に配置し、その面内透磁率を200以上、300以下とすることで、コア間の磁気結合を十分に弱めつつ、実装面積の低減を図ることが可能になる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、電気電子機器が複合インダクタ100を含む。これにより、上述した複合インダクタ100の作用・効果を奏する電気電子機器を提供することが可能になる。
According to this embodiment, the electrical and electronic equipment includes the
<実施の形態2>
実施の形態1では複合インダクタ100が2つのインダクタ101を含む例を説明した。しかし、複合インダクタに含まれるインダクタは3つ以上であってもよい。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, an example in which the
また、実施の形態1では、コイル本体104と引出し部105と端子部106とが、コイル本体104を構成する丸線導体と、引出し部材110と、端子部材111とから構成される例を説明した。しかし、コイル本体、引出し部及び端子部の一部又は全部が一体に構成されてもよく、さらに多くの別の部材を接続して構成されてもよい。また、一対の端子部の一方又は両方がコア103の内部に設けられてもよく、この場合、それぞれがコイル本体の左右に配置されて、引出し部は設けられなくてもよい。
Further, in the first embodiment, an example in which the coil
さらに、シールド部も、形状などが適宜変更されてもよい。 Further, the shape and the like of the shield portion may be changed as appropriate.
本実施の形態では、これらが実施の形態1とは異なる一例を説明する。本実施の形態では、説明を簡明にするため、実施の形態1とは異なる箇所を主に説明し、重複する説明は適宜省略する。 In the present embodiment, an example in which these are different from the first embodiment will be described. In the present embodiment, in order to simplify the explanation, the parts different from those in the first embodiment will be mainly described, and duplicate explanations will be omitted as appropriate.
(複合インダクタ200の構成)
本実施の形態に係る複合インダクタ200は、図4の斜視図及び図5の分解斜視図に示すように、3つのインダクタ201と、4つのシールド部202とを備える。
(Configuration of Composite Inductor 200)
The
ただし、図5では、詳細後述する引出し部205及び端子部206は、それぞれが成形される前の引出し突部213及び端子部材211として示されている。
However, in FIG. 5, the
複数のインダクタ201の各々は、同様に構成されており、実施の形態1と同様のコア103と、実施の形態1とは異なるコイル本体204、左右の引出し部205及び左右の端子部206とを含む。
Each of the plurality of
コイル本体204は、実施の形態1と同様に、コア103の内部にて巻き回された導体から構成される。コイル本体204を構成する導体が、本実施の形態では平角導体である。すなわち、コイル本体204は、フラットワイズ巻きされた湾曲板状の導体から構成される。コイル本体204の巻軸は、実施の形態1と同様に、前後軸に沿って配置される。
The
左右の引出し部205の各々は、実施の形態1と同様に、コイル本体104の左右それぞれに概ね対称に設けられた導体であって、コイル本体204の端部をコア103の外部に引き出す。
Each of the left and right drawing
本実施の形態に係る引出し部205の各々は、実施の形態1とは異なり、コイル本体204と一体に構成されている。詳細には、引出し部205の各々は、コイル本体204の端部から延びる平角導体を湾曲又は屈曲させて、圧延加工することなどによって形成されている。
Unlike the first embodiment, each of the
引出し部205の各々は、コア103の内部に設けられてコイル本体204の端部とコア103の外面との間に延在する埋設部と、面状の広がりを有する平板状をなしてコア103の外部に露出する露出部とを含む。
Each of the
詳細には、左方の引出し部205について、埋設部は、コイル本体204の一方の端部から適宜屈曲又は湾曲して左方へ延び、露出部は、当該埋設部の左端から屈曲又は湾曲して後方へ延びて、右方の面が左方の端子部206と接続している。
Specifically, with respect to the
右方の引出し部205について、埋設部は、コイル本体204の一方の端部から適宜屈曲又は湾曲して左方へ延び、露出部は、当該埋設部の左端から屈曲又は湾曲して後方へ延びて、右方の面が左方の端子部206と接続している。
With respect to the
左右の端子部206の各々は、実施の形態1と同様に、実装面Pの回路などにコイル本体204を接続するための導体であって、コイル本体204の端部のそれぞれに導通して実装面Pに向けて延びる。
Each of the left and right
本実施の形態に係る左右の端子部206は、左右の引出し部205のそれぞれを介してコイル本体204の端部に導通しており、コア103の外部に概ね左右対称に設けられている。
The left and right
詳細には、端子部206の各々は、実施の形態1とは異なる延在部207と、実施の形態1と同様の実装部108とを含む。
Specifically, each of the
延在部207は、引出し部205を接続するための接続部209を有し、接続部209の形状が実施の形態1とは異なる。この点を除いて、延在部207は、実施の形態1に係る延在部107と概ね同様に構成される。
The extending
本実施の形態に係る接続部209は、上下に細長い矩形の貫通孔を形成する。実施の形態1と同様に、引出し部205は、接続部209貫通して設けられており、接続部209よりも外方に位置する部分が後方へ向けて折り曲げられることで、延在部207と面で接続している。
The connecting
複数のシールド部202の各々は、実施の形態1と同様に、インダクタ201の動作時に生じる磁束の周囲への影響を低減するための部材であって、少なくとも1つの主面が前後軸に対して垂直に配置されてインダクタ201に対置される。
Each of the plurality of
本実施の形態では、シールド部202の各々は、主面の概ね中央にて前後方向に貫通する概ね円柱状の孔を形成する貫通孔部212を有する。また、本実施の形態では、複数のシールド部202は、複数のインダクタ201の間に設けられる2つの中間シールド部202と、複合インダクタ100の前端及び後端に設けられる2つの端部シールド部202とを含む。これらの点を除いて、シールド部202は、実施の形態1に係るシールド部102と同様に構成される。
In the present embodiment, each of the
なお、貫通孔部212を前方から見た直径は、適宜定められてよいが、本実施の形態ではコイル本体204の内径と同じである。
The diameter of the through
これまで、本発明の実施の形態2に係る複合インダクタ201の構成を説明した。ここから、本実施の形態に係る複合インダクタの製造方法について説明する。
So far, the configuration of the
(複合インダクタ200の製造方法)
本実施の形態に係る複合インダクタの製造方法は、複合インダクタ201を製造するための方法であり、その流れを示す図6を参照して説明する。
(Manufacturing method of composite inductor 200)
The method for manufacturing the composite inductor according to the present embodiment is a method for manufacturing the
複合インダクタの製造方法は、予め定められた数量の材料が準備されてから開始される。本実施の形態で準備される材料は、例えば、コア103の材料となる磁性体粉末及び結合剤、コイル本体204、端子部材211、シールド部202の材料となる磁性体扁平粉末及び結合剤である。
The method of manufacturing a composite inductor starts after a predetermined number of materials are prepared. The materials prepared in the present embodiment are, for example, a magnetic powder and a binder as a material for the
ここで、コイル本体204は、巻軸に沿って予め定められた内径で平角導体を予め定められた回数フラットワイズ巻きすることで準備される。コイル本体204の端部の各々から延設した平角導体は、平板状をなしてコイル本体204から離れる方向に突き出す引出し突部213(図5参照)に圧延加工される。
Here, the coil
引出し突部213は、引出し部205を形成するための部位であって、概ね矩形の平板状をなす。
The
端子部材211は、端子部206を形成するための平板状の部材であって、予め定められた形状に切り出された金属などの導体の平板であって、本実施の形態では接続部209が設けられた矩形平板状である。
The
図6に示すように、コイル本体204を埋設したコア103が作製される(工程201)。本実施の形態では、コイル本体204と一体をなす平板状の引出し突部213の一部(埋設部)は混錬物の中に配置され、引出し突部213の残部(露出部)は当該混錬物の外部に配置される。この点を除いて、工程201は、実施の形態1に係る工程101と概ね同様である。これによって、コア103とその内部に配置されたコイル本体204及び引出し部205の埋設部が形成される。
As shown in FIG. 6, a
実施の形態1に係る工程102と概ね同様に、端子部材211が、コア103の左右の各外面に配置される(工程202)。このとき、端子部材211は、引出し突部213の露出部を接続部209に挿入しながら配置される。これによって、延在部207が設けられる。
実施の形態1に係る工程103と概ね同様に、引出し突部213は、接続部209よりも外方へ突き出た部分が後方へ向かうように折り曲げられる。これによって、引出し部205の露出部が形成されるとともに、引出し部205と延在部207とが互いに接続する(工程203)。
Similar to step 103 according to the first embodiment, the
実施の形態1に係る工程104と概ね同様に、端子部材211の下端部近傍がコア103の下面に沿うように内方へ曲げられことによって、実装部108が形成される(工程204)。
Similar to step 104 according to the first embodiment, the mounting
工程201〜204を経て、インダクタ201が作製される。なお、工程203の前に工程204が行われてもよい。
The
複合インダクタ200に含まれるインダクタ201の数に応じた回数、工程201〜204が繰り返される(工程205)。本実施の形態では、工程201〜204をさらに2回繰り返すことで、さらに2つのインダクタ201が製造される。
実施の形態1に係る工程106と概ね同様に、軟性体扁平粉末、結合剤などの混錬物を加圧成形することによって、シールド部202が作製される。本実施の形態では4つのシールド部202が作製される(工程206)。
The
本実施の形態に係るシールド部202の作製方法は、実施の形態1に係るシールド部102の作製方法と概ね同様である。本実施の形態では、複数のシールド用平板が積層して接着されたシールド部102に、機械加工を施すことによって貫通孔部212が設けられることによって、シールド部202が作製される。
The method for manufacturing the
工程206で製造されたシールド部202が、工程205までに製造された3つのインダクタ201の間の各々に1つずつ配置されて接着剤などで固定される。このとき、インダクタ201は、コイル本体204の巻軸が前後軸に沿うように並べられる。これによって、中間シールド部202が設けられ(工程207)、3つのインダクタ201が接続される。
One
工程206で製造されたシールド部202の残りが、工程207で一体になった3つのインダクタ201全体の各端面(前面及び後面の各々)に接着剤などで固定される。これによって、端部シールド部202が設けられ(工程208)、複合インダクタ200が製造される。
The rest of the
これまで、本発明の実施の形態2について説明した。 So far, Embodiment 2 of the present invention has been described.
(作用・効果)
本実施の形態によっても、実施の形態1と同様の作用・効果を奏する。
(Action / effect)
The present embodiment also has the same actions and effects as those of the first embodiment.
さらに、本実施の形態によれば、コイル本体204の各々は、フラットワイズ巻きされた湾曲板状の導体から構成される。これにより、コイル本体204と引出し部205とを実施の形態1に係るコイル本体104と引出し部105よりも広い経路で接続することができるので、放熱性をさらに一層向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, each of the coil
従って、動作時における各インダクタ201の温度差をさらに一層抑制することが可能になる。
Therefore, it is possible to further suppress the temperature difference of each
本実施の形態によれば、シールド部202の各々は、前後軸を中心とした貫通孔部212を含む。
According to the present embodiment, each of the
インダクタ201の磁界は主に、コイル本体204の内部と外部を巡回するように形成されるので、シールド部202に貫通孔部212を設けても、コア103間の磁気結合を十分に弱めることができる。また、シールド部202の熱伝導率が小さい場合には、貫通孔部212を設けることで、シールド部202からの放熱性を向上させることができる。さらに、シールド部202に貫通孔部212を設けることによって、シールド部202に使用する材料を減らして、軽量化、低価格化を図ることができる。
Since the magnetic field of the
従って、コア103間の磁気結合を十分に弱めつつ、放熱性の向上、軽量化、低価格化を図ることが可能になる。
Therefore, it is possible to improve heat dissipation, reduce weight, and reduce price while sufficiently weakening the magnetic coupling between the
ここから、上述した実施の形態に係る複合磁性体100,200のより具体的な例(実施例)に係る複合磁性体100,200について説明する。
From here, the composite
(実施例1)
実施例1に係る複合インダクタ100は、実施の形態1に係る複合インダクタ100のより具体的な例である。
(Example 1)
The
本実施例に係るコア103の材料となる磁性体粉末は、平均粒径10〜20μm(マイクロメートル)のFe‐Si‐Cr合金である。コア103の材料となる結合剤は、エポキシ系の熱硬化性樹脂である。
The magnetic powder used as the material for the core 103 according to this embodiment is an Fe—Si—Cr alloy having an average particle size of 10 to 20 μm (micrometer). The binder used as the material of the
本実施例に係るコイル本体104は、ポリアミドイミドの絶縁被膜に覆われた、直径0.5mm(ミリメートル)の銅線を、内径2.0mmで20ターン巻き回したものである。
The
本実施例に係る引出し部材110は、幅が8mm(幅が4mmの部分を含む。)で厚さ0.25mmのリードフレーム端子を有する銅板である。引出し部材110のリードフレーム端子をコイル本体104の端部に溶接することで、コイル本体104の各端部が引出し部材110に接続される。
The
本実施例に係る端子部材111は、幅が0.3mmのスリットを形成する接続部109を有する、幅5mm、長さ13mm、厚さ0.25mmの銅板である。
The
本実施例に係るシールド部102の材料となる磁性体扁平粉末は、平均粒径55μmのFe−Si−Al系合金(センダスト)のガスアトマイズ粉末をボールミルを用いて扁平化したものである。詳細には、磁性体扁平粉末は、当該粉末を8時間の鍛造加工をした後に、窒素雰囲気中で700℃(度)、3時間の熱処理を加えることによって得られたものである。
The magnetic flat powder used as the material of the
本実施例に係るシールド部102の材料となる結合剤は、メチルフェニル系シリコーンレジンである。また、本実施例では、シールド部102を作製する際に使用する溶媒及び増粘剤は、それぞれ、エタノール及びポリビニルブチラールである。
The binder used as the material for the
本実施例に係る複合インダクタ100は、図3に示す各工程を経て製造される。
The
詳細には、工程101では、結合剤が完全硬化しない非加熱状態で結合剤と磁性体粉末とを混合した粉末である混錬物の内部に、引出し部材110が各端部に接続されたコイル本体104を配置した状態で、当該混錬物が加圧成形される。ここでの加圧条件は、5.0〜10.0t/cm2である。これによりコイル本体104を埋設したコア103が作製され、その外形は、前方から見て10mm×10mmの概ね正方形であり、厚さが5mmである。
Specifically, in
コア103を150℃の条件で乾燥させた後、工程102では、引出し部材110を接続部109に挿入しつつ、端子部材111が、コア103の左右の各外面に配置されて接着される。接着剤は、チクソ性が高く、樹脂流れの少ないエポキシ樹脂の接着剤であり、以下においても同様である。
After the
工程103では、引出し部材110の露出部が後方へ折り曲げられて、半田付けによって延在部107に固定される。また、工程104では、端子部材111の下端近傍をコア103の下面に沿うように内方へ折り曲げることで、実装部108が形成される。
In
このような工程101〜104を2回繰り返すことで、2つのインダクタ101が作製される。
By repeating
工程106では、3つのシールド部102が作製される。
In
詳細には、準備した磁性体扁平粉末に、溶媒、増粘剤及び結合剤を混合してスラリを作製する。ダイスロット法によりPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム上にスラリを塗布し、60℃で1時間乾燥して溶媒を除去し、PETフィルムから剥がすことによって予備成型体が作製される。予備成型体を抜型を用いてカットすることによって、縦横いずれも10mmの正方形のシールド用シートを複数作製する。シールド用シートを積層して金型に入れ、150℃の温度下において200MPaの圧力で1時間の加圧成型を施すことによって、厚さ0.5mmのシールド用平板を作製する。そして、シールド用平板を互いに接着剤で接着して積層することによって、厚さ2mmのシールド部102を作製する。磁性体扁平粉末は、予備成型体の面内方向(主面内の向き)に配向している。
Specifically, a solvent, a thickener and a binder are mixed with the prepared magnetic flat powder to prepare a slurry. A premolded product is prepared by applying a slurry on a PET (polyethylene terephthalate) film by the die slot method, drying at 60 ° C. for 1 hour to remove the solvent, and peeling it from the PET film. By cutting the premolded body using a die, a plurality of square shield sheets having a length and width of 10 mm are produced. Shielding sheets are laminated and placed in a mold, and pressure molding is performed at a pressure of 200 MPa for 1 hour at a temperature of 150 ° C. to prepare a flat plate for shielding having a thickness of 0.5 mm. Then, the
工程107及び工程108では、工程106で作製した3つのシールド部102が、2つのインダクタ101の間と、これらの前端及び後端の各々とに接着剤で接着することによって固定される。これにより、本実施例に係る複合インダクタ100が製造される。
In
実施例1に係る複合インダクタ100を基板に実装し、一方のインダクタ101に10V(ボルト)−50Hz(ヘルツ)の交流電圧を印加し、他方のインダクタ101への誘導電圧を測定することによって、結合係数を求めた。実施例1に係る複合インダクタ100での結合係数は、約0.014であった。
The
このとき、実施例1に係る複合インダクタ100の実装面積は、約164mm2であった。
At this time, the mounting area of the
ここで、実装面積は、基板を上方から見たときに複合インダクタ(或いは、これに相当するもの)が占める面積であり、以下においても同様である。 Here, the mounting area is the area occupied by the composite inductor (or the equivalent thereof) when the substrate is viewed from above, and the same applies to the following.
また、実施例1に係る複合インダクタ100を基板に実装した場合の基板の上昇温度をシミュレーションにより求めた。当該上昇温度は、約86℃であった。
Further, the temperature rise of the substrate when the
このシミュレーションでは、各インダクタ101の発熱量は同じであり、コア103とシールド部102との熱伝導率は同等であるとした。また、基板、コア103、端子部106の各表面から放熱し、コア103から基板へ伝熱するものとした。
In this simulation, it was assumed that the calorific value of each
(比較例1)
比較例1では、図7に示すように、2つのインダクタ301が基板の実装面P上に並列配置される。インダクタ301の各々は、実施例1に係るインダクタ101と概ね同様に構成される。インダクタ301に含まれるコイル本体の巻線方向は、実装面Pに対して垂直である。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 7, two
実施例1と同様の方法で結合係数を求めたところ、比較例1に係る結合係数は、約0.019であった。 When the coupling coefficient was determined by the same method as in Example 1, the coupling coefficient according to Comparative Example 1 was about 0.019.
比較例1に係る実装面積は、約220mm2であった。 The mounting area according to Comparative Example 1 was about 220 mm 2 .
実施例1と同様の方法で基板の上昇温度を求めたところ、比較例1に係る基板の上昇温度は、約86℃であった。 When the rising temperature of the substrate was determined by the same method as in Example 1, the rising temperature of the substrate according to Comparative Example 1 was about 86 ° C.
(比較例2)
比較例2では、図8に示すように、2つのインダクタ401が基板の実装面P上に、シールド部103を介して上下に積層配置される。インダクタ401の各々は、実施例1に係るインダクタ101と概ね同様に構成される。インダクタ401に含まれるコイル本体の巻線方向は、基板に対して垂直である。図8を参照すると分かるように、上方のインダクタ401と下方のインダクタ401とでは、端子部406の長さが大きく異なる。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, as shown in FIG. 8, two
比較例2に係る実装面積は、約100mm2であった。 The mounting area according to Comparative Example 2 was about 100 mm 2 .
実施例1と同様の方法で基板の上昇温度を求めたところ、比較例2に係る基板の上昇温度は、約106℃であった。 When the rising temperature of the substrate was determined by the same method as in Example 1, the rising temperature of the substrate according to Comparative Example 2 was about 106 ° C.
(実施例1と比較例1〜2との比較)
実施例1では、比較例1よりも、十分に小さい結合係数を実現しつつ、実装面積を小さくすることができる。比較例2では、実施例1よりも、実装面積は小さいものの、
端子部306を含む各インダクタ401の抵抗値の差が大きく、温度上昇も大きい。温度上昇が大きいと、各インダクタ401に温度差が生じ易い。そのため、比較例2では、各インダクタ401の抵抗値の差と各インダクタ401の温度差とに起因して、電流波形に不均衡が生じるおそれがある。
(Comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 and 2)
In the first embodiment, the mounting area can be reduced while realizing a sufficiently smaller coupling coefficient than in the first comparative example. In Comparative Example 2, although the mounting area is smaller than that in Example 1,
The difference in resistance value of each
このようなことから、実施例1では、2つのインダクタ101の実装面積の低減を図りつつ、各インダクタ101の抵抗値を容易に均一化し、動作時に生じる各インダクタ101の温度差を抑制することが可能であることが分かる。
Therefore, in the first embodiment, it is possible to easily equalize the resistance value of each
(実施例2)
実施例2に係る複合インダクタ200は、実施の形態2に係る複合インダクタ200のより具体的な例である。
(Example 2)
The
本実施例に係るコイル本体204は、ポリアミドイミドの絶縁被膜に覆われた、幅2.0mm、厚さ0.5mmの銅製の平角導体を、内径2.0mmで5ターン巻き回したものである。
The coil
本実施例に係る引出し部205は、コイル本体204から延びる平角導体を圧延加工することによって、幅4.0mm、厚さ0.25mmの平板状に形成されている。
The
本実施例に係る端子部材211は、幅が0.3mmの貫通孔を形成する接続部209を有する、幅5mm、長さ13mm、厚さ0.25mmの銅板である。
The
本実施例に係るシールド部202の材料となる磁性体扁平粉末及び結合剤のそれぞれは、実施例1に係るシールド部102の材料と同じである。シールド部202を作製する際に使用する溶媒及び増粘剤のそれぞれも、実施例1と同じである。
Each of the magnetic flat powder and the binder used as the material of the
本実施例に係る複合インダクタ200は、図6に示す各工程を経て製造される。
The
詳細には、工程201では、コイル本体204を埋設したコア103が作製される。コア103の作製方法は、実施例1と同様である。
Specifically, in
コア103を150℃の条件で乾燥させた後、工程202では、引出し部205を接続部209に挿入しつつ、端子部材211が、コア103の左右の各外面に配置されて接着される。
After the
工程203では、引出し突部213の露出部が、後方へ折り曲げられて、半田付けによって延在部207に固定される。また、工程204では、端子部材211の下端近傍をコア103の下面に沿うように内方へ折り曲げることで、実装部108が形成される。
In step 203, the exposed portion of the
このような工程201〜204を3回繰り返すことで、3つのインダクタ201が作製される。
By repeating
工程206では、4つのシールド部202が作製される。
In
詳細には、実施例1に係る工程106と同様に作製したシールド部102に内径2.0mmの貫通孔部212を設けることによってシールド部202が作製される。貫通孔部213は、主面の概ね中央に機械加工によって設けられる。
Specifically, the
工程207及び工程208では、工程206で作製した4つのシールド部202が、3つのインダクタ201の間の各々と、3つのインダクタ201全体の前端及び後端の各々とに接着剤で接着することによって固定される。これにより、本実施例に係る複合インダクタ200が製造される。
In
実施例2に係る複合インダクタ200を基板に実装し、中央のインダクタ201に10V−50Hzの交流電圧を印加し、前方又は後方のインダクタ201への誘導電圧を測定することによって、結合係数を求めた。実施例2に係る複合インダクタ200での結合係数は、約0.013であった。
The coupling coefficient was obtained by mounting the
実施例2に係る実装面積は、約236mm2であった。 The mounting area according to the second embodiment was about 236 mm 2 .
実施例1と同様の方法で基板の上昇温度を求めたところ、比較例1に係る基板の上昇温度は、約108℃であった。 When the rising temperature of the substrate was determined by the same method as in Example 1, the rising temperature of the substrate according to Comparative Example 1 was about 108 ° C.
(実施例2と比較例1〜2との比較)
実施例2では、比較例1よりも十分に小さい結合係数を実現できる。また、実施例2ではインダクタ201が3つであるにも関わらず、実装面積は、インダクタ301が2つである比較例1と比べて18%程度しか増えていない。
(Comparison between Example 2 and Comparative Examples 1 and 2)
In Example 2, a coupling coefficient that is sufficiently smaller than that of Comparative Example 1 can be realized. Further, in the second embodiment, although the number of
実施例2では、インダクタ201の数が比較例1でのインダクタ301の数よりも多いので、基板の上昇温度は、比較例1よりも大きい。しかし、1つのインダクタ201,301当たりの上昇温度で見ると、実施例2(約36℃)の方が比較例1(約43℃)よりも小さい。
In Example 2, since the number of
また、実施例2では、インダクタ201の数が比較例2でのインダクタ401の数よりも多いにも関わらず、基板の上昇温度は、比較例2と同程度に抑えられている。
Further, in Example 2, although the number of
比較例2のような積層配置で3つのインダクタ401を積層した場合、端子部406を配置することが極めて難しい。仮に3つのインダクタ401を積層配置して、端子部406を設けることができたとしても、最上部のインダクタ401に接続する端子部406と、最下部のインダクタ401に接続する端子部406とでは、比較例2での上下のインダクタ401に接続する端子部406よりも、長さの差が大きくなる。そのため、端子部を含む各インダクタの抵抗値の差が比較例2よりも大きくなることは明らかであり、温度上昇も大きくなると予想される。従って、仮に3つのインダクタ401を積層配置できたとしても、比較例2よりも、電流波形に不均衡が生じる可能性が高くなる。
When three
このようなことから、実施例2では、実装面積の低減を図りつつ3つのインダクタ201を設けることが可能であり、各インダクタ201の抵抗値を容易に均一化し、動作時に生じる各インダクタ201の温度差を抑制することが可能であることが分かる。
Therefore, in the second embodiment, it is possible to provide the three
以上、本発明の実施の形態、実施例などについて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明は、例えば、実施の形態に変更を加えた態様、実施の形態と変形例とを適宜組み合わせた態様、これらの態様に適宜変更を加えた態様などを含む。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto. The present invention includes, for example, an embodiment in which an embodiment is modified, an embodiment in which an embodiment and a modified example are appropriately combined, an embodiment in which these embodiments are appropriately modified, and the like.
本発明は、複数のDC−DC回路を有するマルチフェーズ回路など、複数のインダクタを実装する場合に有用である。 The present invention is useful when mounting a plurality of inductors, such as a multiphase circuit having a plurality of DC-DC circuits.
100,200 複合インダクタ
101,201,301,401 インダクタ
102,202 シールド部
103 コア
104,204 コイル本体
105,205 引出し部
106,206,306,406 端子部
107,207 延在部
108 実装部
109,209 接続部
110 引出し部材
111,211 端子部材
212 貫通孔部
213 引出し突部
P 実装面
100,200
Claims (13)
前記コアの各々よりも透磁率が高く、前記複数のインダクタの間に設けられるシールド部とを備え、
前記コイル本体は、巻軸が前記実装面と平行な一軸に沿って並ぶ
ことを特徴とする複合インダクタ。 Conducting to each of the core to which the magnetic powder is bound with a binder, the coil body composed of the conductor wound inside the core, and the end portion of the coil body toward the mounting surface. Multiple inductors, each containing an extending terminal,
It has a higher magnetic permeability than each of the cores, and includes a shield portion provided between the plurality of inductors.
The coil body is a composite inductor characterized in that the winding shafts are arranged along a single axis parallel to the mounting surface.
ことを特徴とする請求項1に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to claim 1, wherein each of the terminal portions is provided outside the core.
前記コアの外面に沿って前記実装面に向けて延びる延在部と、
前記実装面に固定するための部位であって、前記実装面に沿うように前記延在部から湾曲又は屈曲して延びる実装部とを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の複合インダクタ。 Each of the terminal portions
An extension along the outer surface of the core towards the mounting surface,
The composite inductor according to claim 2, further comprising a mounting portion that is a portion for fixing to the mounting surface and that extends from the extending portion by bending or bending along the mounting surface.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to claim 2 or 3, wherein each of the terminal portions has a length in a direction along the one axis.
前記コイル本体の端部を前記コアの外部に引き出すための部位であって、当該コアの外部で前記端子部と接続した引出し部をさらに含み、
前記引出し部の前記コアの外部に露出した部分は、面状の広がりを有する形状をなす
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 At least one of the inductors
A portion for pulling out the end portion of the coil body to the outside of the core, further including a pull-out portion connected to the terminal portion outside the core.
The composite inductor according to any one of claims 2 to 4, wherein a portion of the drawer portion exposed to the outside of the core has a shape having a planar spread.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the coil bodies is composed of a flat-wise wound curved plate-shaped conductor.
前記一軸に沿って前記複数のインダクタの端に設けられるシールド部をさらに含む
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 There are a plurality of shield portions,
The composite inductor according to any one of claims 1 to 6, further comprising a shield portion provided at an end of the plurality of inductors along the one axis.
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to any one of claims 1 to 7, wherein the shield portion is formed by binding magnetic flat powder whose surface is covered with an insulating film with a binder.
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to any one of claims 1 to 8, wherein the shield portion has a length along the uniaxial portion of 20% or more and 40% or less of the core.
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 According to any one of claims 1 to 9, the shield portion has a flat plate shape, is provided perpendicular to the uniaxial axis, and has a magnetic permeability in the main surface of 200 or more and 300 or less. The composite inductor described.
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の複合インダクタ。 The composite inductor according to any one of claims 1 to 10, wherein the shield portion includes a through hole portion centered on the uniaxial axis.
ことを特徴とする電気電子機器。 An electrical and electronic device comprising the composite inductor according to any one of claims 1 to 11.
前記コイル本体の巻軸が前記実装面と平行な一軸に沿って並ぶように配置した前記複数のインダクタの間に前記混錬物が加圧成形されたコアよりも透磁率が高いシールド部を設けることとを含む
ことを特徴とする複合インダクタの製造方法。 By arranging a coil body in which a conductor is wound inside a kneaded product of a magnetic powder and a binder and press-molding the kneaded product, it conducts to each end of the coil body. Making multiple inductors with terminals extending toward the mounting surface,
A shield portion having a higher magnetic permeability than the core in which the kneaded product is pressure-molded is provided between the plurality of inductors in which the winding shafts of the coil body are arranged along one axis parallel to the mounting surface. A method of manufacturing a composite inductor, characterized in that it includes.
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