JP2021100098A - Inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インダクタに関する。 The present invention relates to inductors.
特開平10−144526号公報(特許文献1)に開示されているように、フェライト材料による磁性基体と、その磁性基体内に設けられた直方体形状の内部導体と、当該内部導体の一端及び他端にそれぞれ接続された2つの外部電極と、を有するインダクタが従来から知られている。この内部導体は、平面視において一方の外部電極から他方の外部電極に直線状に延びている。 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-144526 (Patent Document 1), a magnetic substrate made of a ferrite material, a rectangular parallelepiped-shaped inner conductor provided in the magnetic substrate, and one end and the other end of the inner conductor. Inductors having two external electrodes, each connected to, have been conventionally known. This internal conductor extends linearly from one external electrode to the other external electrode in a plan view.
近年、電装部品を中心として機器や回路の大電流化が進んでいるため、インダクタの磁性基体の材料として大電流が流れても磁気飽和が発生しにくい軟磁性金属材料が使われるようになってきている。しかしながら、軟磁性金属材料から作製された磁性基体においては、フェライト材料から作製された磁性基体に比べて渦電流が発生しやすく、渦電流により発生するジュール熱により温度上昇が起きやすい。 In recent years, as the current of equipment and circuits has been increasing mainly for electrical components, soft magnetic metal materials that are less likely to cause magnetic saturation even when a large current flows have come to be used as the material of the magnetic substrate of the inductor. ing. However, in a magnetic substrate made of a soft magnetic metal material, an eddy current is likely to be generated as compared with a magnetic substrate made of a ferrite material, and a temperature rise is likely to occur due to Joule heat generated by the eddy current.
また、インダクタに大電流が流れると、インダクタにおける電流経路からの発熱が大きくなる。インダクタの電流経路において発生した熱の多くは、当該インダクタが搭載されるプリント基板へプリント基板上のランドを通した熱伝導により放熱される。しかしながら、インダクタに大電流が流れる場合には、プリント基板へのランドを通した熱伝導による放熱だけではインダクタで発生した熱が十分に放熱されないことがある。 Further, when a large current flows through the inductor, heat generation from the current path in the inductor increases. Most of the heat generated in the current path of the inductor is dissipated by heat conduction through the land on the printed circuit board to the printed circuit board on which the inductor is mounted. However, when a large current flows through the inductor, the heat generated by the inductor may not be sufficiently dissipated only by heat dissipation by heat conduction through the land to the printed circuit board.
本発明の目的は、上述した問題の少なくとも一部を解決又は緩和することである。本発明のより具体的な目的の一つは、インダクタにおける放熱特性を改善することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。本明細書に開示される発明は、「発明を解決しようとする課題」以外に記載されちえる課題を解決するものであってもよい。 An object of the present invention is to solve or alleviate at least a part of the above-mentioned problems. One of the more specific objects of the present invention is to improve the heat dissipation characteristics of the inductor. Other objects of the present invention will be made clear through the description throughout the specification. The invention disclosed in the present specification may solve a problem that may be described in addition to the "problem for solving the invention".
本発明の一実施形態によるインダクタは、回路基板に対向する実装面、前記実装面と対向する上面、及び前記実装面と前記上面とを接続する端面を有する基体と、前記基体の前記実装面に取り付けられた第1外部電極と、前記基体の前記実装面に前記第1外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第2外部電極と、前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される内部導体と、を備える。前記厚さ方向及び前記長さ方向に垂直な幅方向から見た正面視において、前記内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい。 An inductor according to an embodiment of the present invention is formed on a substrate having a mounting surface facing a circuit board, an upper surface facing the mounting surface, and an end surface connecting the mounting surface and the upper surface, and the mounting surface of the substrate. A first external electrode attached, a second external electrode attached to the mounting surface of the substrate at a distance from the first external electrode in a length direction perpendicular to the end surface, and a second external electrode provided in the substrate. In a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, the first external electrode extends linearly from the first external electrode toward the second external electrode, and one end is exposed from the mounting surface and connected to the first external electrode. The other end is exposed from the mounting surface and is connected to the second external electrode. The shortest distance between the axis of the inner conductor and the upper surface in the front view seen from the width direction perpendicular to the thickness direction and the length direction is more than half of the distance between the upper surface and the mounting surface. Is also small.
本発明の一実施形態において、前記基体は、前記実装面及び前記上面と平行に延びており前記実装面及び前記上面から等距離にある中間面によって前記中間面と前記上面との間にある上部領域と前記中間面と前記実装面との間にある下部領域とに区画される。一実施形態において、前記内部導体は、前記第1外部電極に接続された第1部分と、前記第2外部電極に接続された第2部分と、前記第1部分と前記第2部分との間にあり前記上部領域に配置されている第3部分と、を有する。 In one embodiment of the invention, the substrate is an upper portion that extends parallel to the mounting surface and the upper surface and is located between the intermediate surface and the upper surface by an intermediate surface equidistant from the mounting surface and the upper surface. It is divided into a region and a lower region between the intermediate surface and the mounting surface. In one embodiment, the internal conductor is located between a first portion connected to the first external electrode, a second portion connected to the second external electrode, and between the first portion and the second portion. It has a third portion, which is located in the upper region and is located in the upper region.
本発明の一実施形態において、前記内部導体は、前記長さ方向における前記基体の50%以上の領域において前記軸線と前記上面との間隔が前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい。 In one embodiment of the present invention, in the inner conductor, the distance between the axis and the upper surface is one half of the distance between the upper surface and the mounting surface in a region of 50% or more of the substrate in the length direction. Smaller than
本発明の一実施形態において、前記第1外部電極は、前記基体に対して前記実装面のみにおいて取り付けられている。 In one embodiment of the present invention, the first external electrode is attached to the substrate only on the mounting surface.
本発明の一実施形態において、前記第2外部電極は、前記基体に対して前記実装面のみにおいて取り付けられている。 In one embodiment of the present invention, the second external electrode is attached to the substrate only on the mounting surface.
本発明の一実施形態において、前記内部導体の電気伝導率である第1電気伝導率は、前記第1外部電極の電気伝導率である第2電気伝導率よりも高い。 In one embodiment of the present invention, the first electrical conductivity, which is the electrical conductivity of the internal conductor, is higher than the second electrical conductivity, which is the electrical conductivity of the first external electrode.
本発明の一実施形態において、前記基体は、前記上面にヒートシンクを設けることが可能に構成されている。 In one embodiment of the present invention, the substrate is configured so that a heat sink can be provided on the upper surface thereof.
本発明の一実施形態において、前記基体は、金属磁性粒子を含む。 In one embodiment of the invention, the substrate comprises metal magnetic particles.
本発明の一実施形態において、前記内部導体は、第1内部導体パターンと、前記基体内に前記内部導体パターンから離間して配置される第2内部導体パターンと、を有し、第1内部導体パターン及び前記内部導体パターンの各々は、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される。 In one embodiment of the present invention, the inner conductor has a first inner conductor pattern and a second inner conductor pattern arranged in the substrate at a distance from the inner conductor pattern, and the first inner conductor. Each of the pattern and the internal conductor pattern extends linearly from the first external electrode toward the second external electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, and one end thereof is from the mounting surface. It is exposed and connected to the first external electrode, and the other end is exposed from the mounting surface and connected to the second external electrode.
本発明の一実施形態によるインダクタは、前記基体の前記実装面に取り付けられた第3外部電極と、前記基体の前記実装面に前記第3外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第4外部電極と、前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第3外部電極から前記第4外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第3外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第4外部電極に接続される他の内部導体と、を備える。当該実施形態では、前記幅方向から見た正面視において、前記他の内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい。 The inductor according to one embodiment of the present invention is separated from the third external electrode mounted on the mounting surface of the substrate and the third external electrode on the mounting surface of the substrate in a length direction perpendicular to the end surface. And the fourth external electrode provided in the substrate and extending linearly from the third external electrode toward the fourth external electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface. One end is exposed from the mounting surface and connected to the third external electrode, and the other end is exposed from the mounting surface and connected to the fourth external electrode. In the embodiment, the shortest distance between the axis of the other inner conductor and the upper surface is smaller than half of the distance between the upper surface and the mounting surface in the front view from the width direction.
本発明の一実施形態において、前記幅方向における前記内部導体と前記他の内部導体との間の距離は、前記内部導体の厚さ及び前記他の内部導体の厚さの少なくとも一方よりも小さい。 In one embodiment of the present invention, the distance between the inner conductor and the other inner conductor in the width direction is smaller than at least one of the thickness of the inner conductor and the thickness of the other inner conductor.
本発明の一実施形態によるインダクタは、前記基体の前記実装面において前記第1外部電極と前記第2電極との間に取り付けられた第3外部電極と、前記基体の前記実装面において前記第1外部電極と前記第2電極との間に前記第3外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第4外部電極と、前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第3外部電極から前記第4外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第3外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第4外部電極に接続される他の内部導体と、を備える。当該実施形態では、前記幅方向から見た正面視において、前記他の内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい。 The inductor according to one embodiment of the present invention includes a third external electrode mounted between the first external electrode and the second electrode on the mounting surface of the substrate, and the first on the mounting surface of the substrate. A fourth external electrode is attached between the external electrode and the second electrode so as to be separated from the third external electrode in a length direction perpendicular to the end surface, and a fourth external electrode provided in the substrate and perpendicular to the mounting surface. In a plan view viewed from a thick direction, the third external electrode extends linearly from the third external electrode toward the fourth external electrode, one end of which is exposed from the mounting surface and is connected to the third external electrode, and the other end is said. It includes another internal conductor exposed from the mounting surface and connected to the fourth external electrode. In the embodiment, the shortest distance between the axis of the other inner conductor and the upper surface is smaller than half of the distance between the upper surface and the mounting surface in the front view from the width direction.
本発明の一実施形態において、前記厚さ方向における前記内部導体と前記他の内部導体との間の距離は、前記内部導体の幅及び前記他の内部導体の幅の少なくとも一方よりも小さい。 In one embodiment of the present invention, the distance between the inner conductor and the other inner conductor in the thickness direction is smaller than at least one of the width of the inner conductor and the width of the other inner conductor.
本発明の一実施形態において、前記基体のうち前記内部導体と前記他の内部導体との間にある導体間領域の透磁率が前記導体間領域以外の領域における透磁率よりも低い。 In one embodiment of the present invention, the magnetic permeability of the interconductor region between the inner conductor and the other inner conductor of the substrate is lower than the magnetic permeability in the region other than the interconductor region.
本発明の一実施形態は、上記の何れかのインダクタを備える回路基板に関する。 One embodiment of the present invention relates to a circuit board including any of the above inductors.
本発明の一実施形態は、上記の回路基板を備える電子機器に関する。 One embodiment of the present invention relates to an electronic device including the above circuit board.
本明細書の開示によれば、インダクタにおける放熱特性を改善することができる。これにより、インダクタに電流を印加した場合におけるインダクタの温度上昇を抑制することが可能となり、インダクタにより大きな電流を流すことができる。 According to the disclosure of the present specification, the heat dissipation characteristics of the inductor can be improved. As a result, it is possible to suppress an increase in the temperature of the inductor when a current is applied to the inductor, and a larger current can be passed through the inductor.
以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The components common to the plurality of drawings are designated by the same reference numerals throughout the plurality of drawings. It should be noted that each drawing is not always drawn to the correct scale for convenience of explanation.
図1から図5を参照して本発明の一実施形態に係るインダクタ1について説明する。まずは図1〜図3を参照してインダクタ1の概略について説明する。図1は本発明の一実施形態によるインダクタ1の斜視図であり、図2はインダクタ1の正面図であり、図3はインダクタ1の平面図である。図示のように、インダクタ1は、基体10と、この基体10内に設けられた内部導体25と、基体10の表面に設けられた外部電極21と、基体10の表面において外部電極21から離間した位置に設けられた外部電極22と、を備える。
The
各図には、互いに直交するL軸、W軸、及びT軸が記載されている。本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、インダクタ1の「長さ」方向、「幅」方向、及び「厚さ」方向はそれぞれ、図1の「L」方向、「W」方向、及び「T」方向とする。この方向の定め方に従えば、外部電極22は、長さ方向(L軸方向)において外部電極21から離間した位置に配置されている。
Each figure shows an L-axis, a W-axis, and a T-axis that are orthogonal to each other. In the present specification, the "length" direction, the "width" direction, and the "thickness" direction of the
インダクタ1は、例えば、大電流が流れる大電流回路において用いられる。インダクタ1は、信号回路や高周波回路において用いられてもよい。インダクタ1は、ノイズ対策用のビーズインダクタとして用いられてもよい。
The
インダクタ1は、回路基板2に実装されている。回路基板2の実装基板には、2つのランド3a、3bが設けられている。外部電極21は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3aに対向するように配置されており、外部電極22は、インダクタ1を回路基板2に実装する際に回路基板2のランド3bに対向可能に配置されている。インダクタ1は、外部電極21とランド3a及び外部電極22とランド3bとをそれぞれはんだにより接合することで当該回路基板2に実装されてもよい。回路基板2には、インダクタ1以外にも様々な電子部品が実装され得る。回路基板2は、様々な電子機器に実装され得る。回路基板2が実装され得る電子機器には、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、サーバー、自動車の電装品、及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。インダクタ1は、回路基板2の実装基板の内部に埋め込まれる内蔵部品であってもよい。
The
基体10は、磁性材料から直方体形状に形成されている。本発明の一実施形態において、基体10は、長さ寸法(L軸方向の寸法)が0.4mm〜10mm、幅寸法(W軸方向の寸法)が0.2〜10mm、高さ寸法(T軸方向の寸法)が0.2〜10mmとなるように形成される。本発明は、比較的小型のインダクタから比較的大型のインダクタまで幅広く適用され得る。基体10の寸法は、本明細書で具体的に説明される寸法には限定されない。本明細書において「直方体」又は「直方体形状」というときには、数学的に厳密な意味での「直方体」のみを意味するものではない。
The
基体10は、第1の主面10a、第2の主面10b、第1の端面10c、第2の端面10d、第1の側面10e、及び第2の側面10fを有する。基体10は、これらの6つの面によってその外面が画定される。第1の主面10aと第2の主面10bとは互いに対向し、第1の端面10cと第2の端面10dとは互いに対向し、第1の側面10eと第2の側面10fとは互いに対向している。第1端面10c及び第2端面10dの各々は、第1主面10aと第2主面10bとを接続し、また、第1側面10eと第2側面10fとを接続している。回路基板2を基準としたとき第1の主面10aは基体10の上側にあるため、第1の主面10aを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第2の主面10bを「下面」と呼ぶことがある。インダクタ1は、第2の主面10bが回路基板2と対向するように配置されるので、第2の主面10bを「実装面」又は「実装面10b」と呼ぶこともある。
インダクタ1の上下方向に言及する際には、図1の上下方向を基準とする。インダクタ1又は基体10の厚さ方向は、上面10a及び実装面10bの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10の長さ方向は、第1端面10c及び第2端面10dの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10の幅方向は、第1側面10e及び第2側面10fの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10幅方向は、インダクタ1又は基体10の厚さ方向及び長さ方向と垂直な方向とすることができる。
The
When referring to the vertical direction of the
図示の実施形態において、外部電極21は、基体10の実装面10b、第1の端面10c、及び上面10aに接するように設けられている。外部電極22は、基体10の実装面10b、第2の端面10d、及び上面10aに接するように設けられている。外部電極21及び外部電極22の少なくとも一方は、実装面10bのみに接するように基体10に設けられてもよい。外部電極21、22がいずれも実装面10bのみに接するように設けられたインダクタ1が図15に示されている。外部電極21、22の形状及び配置は、本明細書において明示的に説明されたものには限られない。
In the illustrated embodiment, the
基体10は、磁性材料から作製される。基体10用の磁性材料は、複数の金属磁性粒子を含んでも良い。基体10用の磁性材料に含まれる金属磁性粒子は、例えば、(1)Fe、Ni等の金属粒子、(2)Fe−Si−Cr合金、Fe−Si−Al合金、Fe−Ni合金等の結晶合金粒子、(3)Fe−Si−Cr−B−C合金、Fe−Si−Cr−B合金等の非晶質合金粒子、または(4)これらが混合された混合粒子である。コア10に含まれる金属磁性粒子の組成は、前記のものに限られない。例えば、コア10に含まれる金属磁性粒子は、Co−Nb−Zr合金、Fe−Zr−Cu−B合金、Fe−Si−B合金、Fe−Co−Zr−Cu−B合金、Ni−Si−B合金、又はFe−AL−Cr合金であってもよい。基体10に含まれるFe系の金属磁性粒子は、Feを80wt%以上含有してもよい。金属磁性粒子の各々の表面には、絶縁膜が形成されてもよい。この絶縁膜は、上記の金属又は合金が酸化してできる酸化膜であってもよい。金属磁性粒子の各々の表面に設けられる絶縁膜は、例えばゾルゲル法によりコーティングされた酸化ケイ素膜であってもよい。
The
一実施形態において、金属磁性粒子は、1.5〜20μmの平均粒径を有する。基体10に含まれる金属磁性粒子の平均粒径は、1.5μmより小さくてもよいし20μmより大きくても良い。基体10は、互いに平均粒径の異なる2種類以上の金属磁性粒子を含んでもよい。例えば、複合磁性材料用の金属磁性粒子は、第1平均粒径を有する第1の金属磁性粒子と、この第1平均粒径よりも小さな第2平均粒径を有する第2金属磁性粒子と、を含んでもよい。
In one embodiment, the metallic magnetic particles have an average particle size of 1.5 to 20 μm. The average particle size of the metal magnetic particles contained in the
基体10は、金属磁性粒子と結合材とを含む複合磁性材料から形成されてもよい。基体10が複合磁性材料から形成される場合、当該複合磁性材料に含まれる結合材は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂である。結合剤として、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂、ポリオキシメチレン(POM)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)樹脂、フェノール(Phenolic)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、又はポリベンゾオキサゾール(PBO)樹脂が用いられ得る。また、結合材としては、金属磁性粒子の各々の表面の酸化膜、または酸化膜とは別の酸化物でもよい。結合材は、熱伝導性の高い無機材料であることが望ましい。金属磁性粒子同士は、これらの酸化物により結合されてもよい。例えば、基体10は、結合材の含有比率が5wt%以下であり、残部が金属磁性粒子であることが望ましい。基体10における結合材の含有比率は3wt%以下であることがさらに好ましい。
The
内部導体25は、基体10内において外部電極21と外部電極22とを電気的に接続するように設けられている。内部導体25と基体10とは直接接していてもよい。内部導体25は、複数の内部導体パターンを有していてもよいし、単一の内部導体パターンのみを有していてもよい。図示の実施形態において、内部導体25は、6つの内部導体パターン25a〜25fを有している。内部導体パターン25aは、その一端及び他端が実装面10bから基体10の外側に向かって露出しており、当該一端において外部電極21と接続され、当該他端において外部電極22と接続されている。内部導体25のうち外部電極21と接する端面は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3aと対向し、内部導体25のうち外部電極22と接する端面は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3bに対向するように設けられる。内部導体25b〜25fは、内部導体25aと同じ又は相似形の形状を有する。内部導体パターン25a〜25fは、基体10内において互いから離間して配置されている。このように、内部導体25a〜25fは、基体10内に、外部電極21と外部電極22との間に並列に配置されている。内部導体パターン25a〜25fの各々は、隣接する内部導体パターンと接続されていてもよい。例えば、内部導体パターン25bの一部分又は全体は、内部導体パターン25a及び内部導体パターン25cの少なくとも一方を基体10内において接続されていてもよい。
The
内部導体パターン25aは、図3に示されているように、平面視において(T軸から見た視点において)外部電極21から第2外部電極22に向かって直線状に延びている。つまり、内部導体パターン25aは、平面視したときに基体10内で互いに対向して配置される部分を有していない。本明細書においては、内部導体パターン25aが基体10内において平面視で互いに対向する部分を有しないときに、当該内部導体パターン25aは、外部電極21から外部電極22に向かって直線状に延びるという。内部導体パターン25aは、外部電極21から第2外部電極22に向かって引いた直線上に配置されていてもよい。内部導体パターン25b〜25fも、内部導体パターン25aと同様に、平面視において(T軸から見た視点において)外部電極21から第2外部電極22に向かって直線状に延びている。内部導体パターン25a〜25fは、平面視において(T軸から見た視点において)外部電極21から第2外部電極22に向かって直線状に延びているので、内部導体パターンは、平面視においてターンしている領域(ターン部)を有していない。
As shown in FIG. 3, the
次に、図4をさらに参照して、積層プロセスで作成されるインダクタ1の積層構造について説明する。図4には、インダクタ1の分解図が示されている。図4においては、説明の便宜のために、外部電極21,22の図示が省略されている。図4に示すように、基体10は、磁性体層11a〜11f、カバー層12、及びカバー層13を備える。磁性体層11a〜11f、カバー層12、及びカバー層13の各々は、磁性材料から作製される。基体10は、W軸方向の正側から負側に向かって、カバー層12、磁性体層11a〜11f、及びカバー層13の順に積層されている。カバー層12,13はそれぞれ複数の磁性体層を有していても良い。インダクタ1は、積層プロセス以外の方法で作成されてもよい。例えば、インダクタ1は、薄膜プロセス又は圧縮成型プロセスにより作成されてもよい。
Next, with reference to FIG. 4, the laminated structure of the
磁性体層11a〜11fの一方の表面には内部導体パターン25a〜25fがそれぞれ設けられている。図示の実施形態では、磁性体層11a〜11fのW軸方向と交わる一対の表面のうちW軸方向の負側にある表面に、内部導体パターン25a〜25fが設けられている。内部導体パターン25a〜25fは、例えば導電性に優れた金属又は合金から成る導電性ペーストをスクリーン印刷法で印刷することにより形成される。この磁性体層11a〜11fの表面のうち内部導体パターン25a〜25fが形成される面がコイル形成面の例である。この導電性ペーストの材料としては、Ag、Pd、Cu、Al又はこれらの合金を用いることができる。内部導体パターン25a〜25f、スクリーン印刷法以外の方法、例えば、スパッタ法、インクジェット法、又はこれら以外の公知の方法で形成されてもよい。一実施形態において、内部導体パターン25a〜25fは、外部電極21及び外部電極22よりも電気伝導率が高い材料から形成される。また、内部導体パターン25a〜25fとして、例えば予め作られた導電性に優れた金属又は合金から成る導線を用いてもよい。この導線は、その表面が絶縁膜で被覆されていてもよいし、絶縁膜で被覆されていなくともよい。この導線を覆う絶縁膜は、樹脂材料から成る樹脂膜であってもよい。内部導体パターン25a〜25fが導線である場合には、その表面にはめっき層が設けられないことが望ましい。めっき層、特にめっき層中のSn成分は、基板実装時に熱によって溶融するおそれがある。導線(内部導体パターン25a〜25f)の表面にめっき層を設けないことに、インダクタ1を回路基板2に実装する際に、熱による内部導体パターン25a〜25fの意図せぬ変形を防止することができる。
次に、図5をさらに参照して、内部導体パターン25aについて説明する。図5は、インダクタ1のX−X線断面図である。インダクタ1のX−X線断面は、LT平面に平行で内部導体パターン25aを通過する切断面で切断した基体10の断面を示す。図5は、W軸方向から(つまり、幅方向から)の正面視において内部導体パターン25aが見えるように基体10を透過した図を示していると考えてもよい。内部導体パターン25aに関する説明は、文脈上可能な限り、内部導体パターン25b〜25fにも当てはまる。つまり、以下では、内部導体パターン25aを例にして、内部導体パターン25a〜25fについての説明を行う。
Next, the
基体10は、上面10a及び実装面10bに平行に延び、上面10a及び実装面10bから等距離にある中間面Bによって上部領域と下部領域とに分けられる。すなわち、基体10は、中間面Bによって、中間面Bと上面10aとの間にある上部領域と、当該中間面Bと実装面10bとの間にある下部領域とに区画される。この定義から明らかなように、上部領域に含まれる任意の位置において、上面10aからの距離は実装面10bからの距離よりも小さく、下部領域に含まれる任意の位置において、上面10aからの距離は実装面10bからの距離よりも大きい。
The
図示のように、内部導体パターン25aは、外部電極21から外部電極22へ延びる軸線Aに沿って外部電極21から外部電極22まで延びている。内部導体パターン25aは、その下端が実装面10bから露出しており当該一端からT軸の正方向及びL軸の正方向に延びる第1部分25a1と、その下端が実装面10bから露出しており当該一端からT軸の正方向及びL軸の負方向に延びる第2部分25a2と、第1部分25a1の上端と第2部分25a2の上端とを接続する第3部分25a3と、を有する。第1部分25a1の下端が外部電極21に接続され、第2部分25a2の下端が外部電極22に接続される。図示の実施形態において、第3部分25a3は、上面10aと平行に延びている。第1部分25a1及び第2部分25a2は基体10の下部領域に含まれており、第3部分25a3は基体10の上部領域に含まれている。すなわち、X−X線断面において、内部導体パターン25aのうち中間面Bよりも上側にある部分が第3部分25a3であり、中間面Bよりも下側にある部分が第1部分25a1及び第2部分25a2である。
As shown, the
図示の実施形態では、L軸方向(長さ方向)のL2の範囲に亘って第3部分25a3が延在している。L2は、基体10のL軸方向の寸法L1の2分の1よりも大きい。すなわち、内部導体パターン25aは、X−X線断面において基体10の実装面10bに沿った長さL1の50%以上の領域において、基体10の上部領域に配置されている。より具体的には、内部導体パターン25aの軸線Aと仮想線Bとは2つの交点で交わっており、この2つの交点の間の間隔をL2としたときにL2がL1の50%以上となる。
In the illustrated embodiment, the third portion 25a3 extends over the range of L2 in the L-axis direction (length direction). L2 is larger than half of the L1 dimension of the
内部導体パターン25aは、軸線Aと実装面10bとの間において外部電極21から外部電極22まで軸線Aと平行に延びる内周面25Xと、軸線Aと上面10aとの間において外部電極21から外部電極22まで軸線Aと平行に延びる外周面25Yと、を有する。内部導体パターン25aの軸線Aは、内周面25Xを基準として定めてもよい。例えば、軸線Aは、内周面25Xから等距離にある点の集合であってもよい。軸線Aは、内周面25X上にある点と当該点における法線と当該法線が外周面25Yと交わる点に挟まれた線分の中点の集合であってもよい。軸線Aは、概ね内部導体パターン25a内において電流が流れる方向と一致する。
The
一実施形態において、軸線Aに垂直な方向に沿って内部導体パターン25aを切断した断面の断面積(内部導体断面積)は、外部電極21のうち第1端面10cと接している部分を実装面10bに平行な方向に沿って切断した断面積(外部導体断面積)よりも大きい。一実施形態において、軸線Aに垂直な方向に沿って内部導体パターン25aを切断した断面の断面積は、外部電極22のうち第2端面10dと接している部分を実装面10bに平行な方向に沿って切断した断面積よりも大きい。外部電極21の実装面10bに沿う断面積が一定でない場合には、T軸方向において均等な間隔に配置された3点を通過する断面の各々における外部電極21の断面積の平均を当該外部電極21の断面積とすることができる。外部電極22の断面積についても同様である。
In one embodiment, the cross-sectional area of the cross section obtained by cutting the
内部導体パターン25aは、上面10aから上部マージンD1だけ隔てた位置に配置される。より具体的には、内部導体パターン25aは、基体10の上面10aと内部導体パターン25aの外周面25Yとの距離が上部マージンD1となるように配置されている。図示の実施形態において、内部導体パターン25aの第1部分25a1は、第1端面10cに対して傾斜している。このため、基体10の断面のうち第1部分25a1と第1端面10cとの間の領域は、外部電極21に近づくにつれて幅狭となる。第1部分25a1と第1端面10cとの間の領域のうち、その幅が上部マージンD1以下である幅狭の領域を
第1ストリップ領域SR1とする。第1部分25a1と第1端面10cとの幅は、第1部分25a1における外周面25Yと第1端面10cとの間の幅を意味する。第1部分25aと第1端面10cとの幅は、例えば、軸線Aに垂直な方向に沿った外周面25Yと第1端面10cとの間の間隔を意味する。同様に、第3部分25cと第2端面10dとの間の領域は、外部電極22に近づくにつれて幅狭となる。第3部分25cと第2端面10dとの間の領域のうち、その幅が上部マージンD1以下である幅狭の領域を第2ストリップ領域SR2とする。
The
一実施形態において、内部導体パターン25aは、軸線Aと基体10の上面10aとの間の距離T2がX−X線断面における上面10aと実装面10bとの最短距離の2分の1よりも小さくなるように構成及び配置される。図示の実施形態においては、上面10aと実装面10bとの距離は、基体10の高さ方向の寸法T1と等しい。よって、図示の例では、T2<T1/2の関係が成り立つ。一実施形態において、LT平面に平行で軸線Aに垂直な方向における内部導体パターン25aの厚さは、b1である。本明細書においては、内部導体パターンの厚さb1は、LT平面に平行で軸線Aに垂直な方向における内部導体パターン25aの寸法を意味する。第1部分25a1、第2部分25a2、及び第3部分25a3が互いに異なる厚さを有する場合、第1部分25a1、第2部分25a2、及び第3部分25a3のいずれかの厚さを内部導体パターン25aの厚さb1としてもよい。内部導体パターン25aの厚さb1は、内部導体パターン25aの所定の位置(例えば、L軸方向における中央)における厚さであってもよいし、複数の位置における厚さの平均値であってもよい。例えば、L軸方向において均等に分散する3つの位置における厚さの平均値を内部導体パターン25aの厚さb1としてもよい。
In one embodiment, in the
X−X線断面において(つまり、W軸から見た正面視において)、基体10は、内部導体パターン25aによって内部導体パターン25aと実装面10bに囲まれた第1領域10r1と、第1領域10r1以外の第2領域10r2とに区画される。より具体的には、第1領域10r1は、W軸から見た正面視において、内周面25XとX−X線断面との交線である内周縁と、実装面10bとX−X線断面との交線である底縁と、に囲まれた領域である。第2領域10r2は、W軸から見た正面視において外周面25YとX−X線断面との交線である外周縁と、上面10aとX−X線断面との交線である上縁、第1端面10cとX−X線断面との交線である右側縁、及び第2端面10dとX−X線断面との交線である左側縁に囲まれた領域である。内部導体パターン25aは、第1領域10r1の磁束密度と第2領域10r2の磁束密度が同じ又は実質的に同じとなるように構成及び配置される。すなわち、第1領域10r1の磁束密度と第2領域10r2の磁束密度とは等しく又は実質的に等しくなるように定められ、これにより第1領域10r1と第2領域10r2との一方において集中的に磁気飽和が起こらないようにしている。第1領域10r1の第1面積S1と第2領域10r2の第2面積S2とを等しく又は実質的に等しくすることにより、第1領域10r1の磁束密度と第2領域10r2の磁束密度とを同じ又は実質的に同じにすることができる。
In the X-ray cross section (that is, in the front view seen from the W axis), the
第2領域10r2のうちストリップ領域SR1、SR2は、第2領域10r2内の他の領域(例えば、基体10の上面10aと第2部分25a2との間の領域)に比べて幅狭であるため、第2領域10r2のうちで特に磁気飽和が起こりやすい領域である。ストリップ領域SR1、SR2の面積をそれぞれS3、S4とすると、S3及びS4は、S1及びS2よりも小さい。このため、第2領域10r2については、ストリップ領域SR1,SR2の磁気的な影響は小さく、寄与を無視することができる。そこで、一実施形態においては、第1領域10r1の面積S1と、第2領域10r2の面積S2からS3及びS4を除した調整第2面積(S2−S3―S4)とが等しいか実質的に等しくなるように、内部導体パターン25aが構成及び配置される。例えば、第1面積S1に対する調整第2面積の比((S2−S3―S4)/S1)が0.90〜0.96となるように、内部導体パターン25aを構成及び配置することができる。第1面積S1に対する調整第2面積の比は、0.88〜0.98の範囲にあってもよく、0.86〜1.0の範囲にあってもよい。実用的には、第1面積S1に対する調整第2面積の比((S2−S3―S4)/S1)が0.86〜1.0の範囲にあるときに、第1領域10r1の磁束密度と第2領域10r2の磁束密度とが等しく又は実質的に等しくなる。
Of the second region 10r2, the strip regions SR1 and SR2 are narrower than the other regions in the second region 10r2 (for example, the region between the
ストリップ領域SR1、SR2の面積や形状を考慮せずに第1領域10r1の面積S1と第2領域10r2の面積S2とを比較することにより、内部導体パターン25aの形状及び配置の設計が簡便となる場合がある。この場合、S1に対するS2の比に基づいて内部導体パターン25aの構成及び配置を決定してもよい。S3及びS4の合計がS2の10%を超えないように内部導体パターン25aを設計することが可能であり、この場合、S1に対するS2の比が0.95〜1.1の範囲にあるように内部導体パターン25aが構成及び配置される。
By comparing the area S1 of the first region 10r1 and the area S2 of the second region 10r2 without considering the areas and shapes of the strip regions SR1 and SR2, the design of the shape and arrangement of the
内部導体パターン25aの形状及び配置は、図5に例示したものには限られない。内部導体パターン25aは、図5に例示されている形状・配置とは異なる様々な形状・配置を取り得る。内部導体パターン25aの変形例について図6〜図13を参照して説明する。
The shape and arrangement of the
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図6に示されているように、内部導体パターン25aは、湾曲面を有していてもよい。外周面25Yが直線同士の交わる交点を有する場合には、その交点付近に磁束が集中する可能性がある。図6に示されている内部導体パターン25aによれば、直線同士が交わる交点を有していないため、その交点付近において磁束が集中することを防止でできる。これにより、インダクタ1の直流重畳特性がさらに改善される。
In another embodiment of the present invention as a modification of the
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、内部導体パターン25aは、その内周面25X及び外周面25YのそれぞれがW軸方向から見た断面(LT面に沿う断面)において曲線だけで構成されていてもよい。例えば、図7に示されているように、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、長軸がL軸と平行な又は長軸がL軸と一致する楕円の部分楕円弧であってもよい。一実施形態において、内部導体パターン25aはW軸方向から見た断面視において横長の形状であってもよい。すなわち、内部導体パターン25aは、そのL軸方向に沿う方向の寸法がT軸方向に沿う方向の寸法よりも大きくなるように構成されてもよい。この場合、基体10は、そのL軸方向に沿う方向の寸法がT軸方向に沿う方向の寸法よりも大きくなるように形成される。一例として、内部導体パターン25aのL軸方向の寸法(長さ)を10mmとし、T軸方向の寸法(高さ)を7mmとすることができる。図8に示すように、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、短軸がL軸と平行な又は短軸がL軸と一致する楕円の部分楕円弧であってもよい。図7及び図8に示されているように、内部導体パターン25aが上面10aに平行な直線状の部分を有していない場合には、内部導体パターン25aの外周面25Yのうち上面10aに最も近い位置と上面10aとの間隔が上部マージンD1とされる。内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、部分円弧であってもよいし、楕円の部分楕円弧であってもよい。W軸方向から見た断面視において内周面25X及び外周面25Yを曲線のみで構成することにより、基体10内の一部の領域に磁束が集中することを防止し、その結果、インダクタ1の直流重畳特性が改善される。特に、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。
In another embodiment of the present invention as a modification of the
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図9及び図10に示されているように、W軸方向から見た断面において内部導体パターン25aの第1部分25a1及び第2部分25a2は、T軸と平行な方向に延びていてもよい。図9に示されているように、内部導体パターン25aの第1部分25a1と第3部分25a3とを接続する領域及び第2部分25a2と第3部分25a3とを接続する領域における内周面25X及び外周面25Yはそれぞれ、部分円弧の形状を有していてもよい。内部導体パターン25aの第1部分25a1と第3部分25a3とを接続する領域及び第2部分25a2と第3部分25a3とを接続する接続領域が部分円弧形状を有することにより、当該接続領域の近傍において基体10で磁気飽和が発生することを抑制できる。当該接続領域の内周面25Xが部分円弧形状である場合、当該部分円弧の曲率半径は、基体10の実装面10bにおける内部導体パターン25aの第1部分25a1と第2部分25a2の間隔L2の1/8以上、及び/又は、1/4以下であることが好ましい。これらの実施形態において、第1部分25a1と基体10の第1端面10cとの間の間隔であるサイドマージンD2は、上部マージンD1よりも小さい。図示の実施形態では、第2部分25a2と基体10の第1端面10cとの間の間隔は、サイドマージンD2に等しい。第2部分25a2と基体10の第2端面10dとの間の間隔は、サイドマージンD2より大きくても小さくてもよい。図9に示されている内部導体パターン25aは、第1部分25a1の下端部から第1端面10cに向かって突出する第1突出部25a4と、第3部分25a3の下端部から第2端面10dに向かって突出する第2突出部25a5と、を有する。第1突出部25a4及び第2突出部25a5によってストリップ領域SR1、SR2の面積は減少するが、ストリップ領域SR1、SR2は、内部導体パターン25aに電流が流れ始めて直ぐに磁気飽和するため、ストリップ領域SR1、SR2の面積を減少させても直流重畳特性への影響は小さい。よって、第1突出部25a4及び第2突出部25a5により、直流重畳特性に実質的な悪影響を与えることなく、内部導体パターン25aと外部電極21、22との接触面積を増やし、両者を電気的に確実に接続することができる。また、内部導体パターン25aと外部電極21、22との接触面積が増えることにより、外部電極21、22からランド3a、3bを経由してより効率的にインダクタ1内の熱を放熱)することができる。図10に示されているように、内部導体パターン25aは、第1突出部25a4及び第2突出部25a5を有しておらず、実装面10bのみから露出するように構成されてもよい。別の実施形態においては、サイドマージンD2はゼロであってもよい。
In another embodiment of the present invention as a modification of the
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図11〜図13に内部導体パターン25aのさらなる変形例を示す。図11〜図13おいては、図示を簡略化するために、外部電極21、22が省略されている。図11は、図8に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図11の内部導体パターン25aは、内側の仮想楕円C1と外側の仮想楕円C2との間に配置されている。仮想楕円C1は、X−X線断面において実装面10bに対応する辺のL軸方向における中点を中心とし、L軸方向に延びるL1/2の長さの短軸とT1/2の長さの長軸とを有する。外側にある仮想楕円C2は、仮想楕円C1と同心であり、L軸方向に延びるL1の長さの短軸とT1の長さの長軸とを有する。
In another embodiment of the present invention as a modification of the
図12は、図11に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図12の内部導体パターン25aは、仮想円C11と仮想円C12との間に配置されている。仮想円C11は、X−X線断面において実装面10bに対応する辺のL軸方向における中点を中心とし、L軸方向に延びるT1/2の直径を有する。外側にある仮想円C12は、仮想円C11と同心であり、T1の直径を有する。
FIG. 12 shows a modified example of the
図13は、図11に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図13の内部導体パターン25aは、内側の仮想線C21と外側の仮想線C22との間に配置されている。仮想線C21は、半径T1/2の2つの四分円弧C21aと当該2つの四分円弧C21a間を接続する線分C21bとから成る。仮想線C22は、半径T1の2つの四分円弧C22aと当該2つの四分円弧C22a間を接続する線分C22bとから成る。
FIG. 13 shows a modified example of the
図11〜図13に示されている実施形態によれば、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。図13の実施形態によれば、第3部分25a3のうち直線状に延びる線分C21b及びC22bにより画定される領域が上面10aの近傍を上面10aに沿って延伸しているので、図11及び図12の実施形態と比べて内部導体パターン25aのうちより多くの部分を上面10aの近傍に配置することができる。これにより、図13の実施形態によれば放熱効率をさらに高くすることができる。
According to the embodiment shown in FIGS. 11 to 13, the curves forming the inner
図14は、本発明の他の実施形態によるインダクタ1を示す。図14に示されているインダクタ1は、基体10の上面10aに設けられたヒートシンク30を有する。ヒートシンク30は、内部導体25と対向するように配置される。図示のヒートシンク30は、放熱量を増大させるために多数のフィンを有している。ヒートシンク30は、アルミニウム、銅、ニッケル、及びこれら以外の熱伝導率の高い材料から形成される。
FIG. 14 shows an
続いて、図16及び図17を参照して、本発明の別の実施形態について説明する。図16は、本発明の別の実施形態によるインダクタ101の斜視図を示し、図17は、図16のインダクタ101の底面図を示す。インダクタ101は、2系統の内部導体125A、125Bを有している点で1系統の内部導体(すなわち、内部導体25)を有するインダクタ1と異なっている。図16及び図17に示されているインダクタ101は、2系統の内部導体が磁気結合する結合型インダクタである。インダクタ101は、4つの外部電極121a、121b、122a、122b及び内部導体125A、125Bを備えている。インダクタ101は、コモンモードチョークコイル又はトランスとして用いられてもよい。インダクタ101のうちインダクタ1と共通する構成要素については、図16及び図17においてインダクタ1の説明で使用した参照符号と同一又は類似の符号を付している。以下では、インダクタ101の構成要素のうちインダクタ1の構成要素と異なるものを主に説明する。
Subsequently, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 shows a perspective view of the
図示の実施形態において、外部電極121a、121b、122a、122bは、磁性基体10の底面10bに設けられている。外部電極122aは、長さ方向(L軸方向)において外部電極121aから離間した位置に配置されており、外部電極122bは、長さ方向(L軸方向)において外部電極121bから離間した位置に配置されている。4つの外部電極121a、121b、122a、122bは、それぞれ対応するランド103a、103b、103c、103dに接続される。外部電極121a、121b、122a、122bの形状及び配置は、図示されたものには限られない。
In the illustrated embodiment, the
内部導体125Aは、外部電極121aと外部電極122aとを電気的に接続するように構成及び配置され、内部導体125Bは、外部電極121aと外部電極122aとを電気的に接続するように構成及び配置される。内部導体125A、125Bは、複数の内部導体パターンを有していてもよいし、単一の内部導体パターンのみを有していてもよい。内部導体125A及び内部導体125Bの形状は、内部導体25と同じ又は類似していてもよい。本明細書における内部導体25に関する説明は、可能な限り内部導体125A及び内部導体125Bにも当てはまる。例えば、内部導体125Aは外部電極121aから外部電極122aへ延びる軸線に沿って延び、内部導体125Bは外部電極121bから外部電極122bへ延びる軸線に沿って延び、この内部導体125Aの軸線と基体10の上面10aとの間の距離及び内部導体125Bの軸線と基体10の上面10aとの間の距離がX−X線断面における上面10aと実装面10bとの最短距離の2分の1よりも小さくなるように構成及び配置されてもよい。
The
一実施形態において、内部導体125Aと内部導体125BとはW軸方向において向かい合うように配置されている。一実施形態においては、W軸から視た正面視において、内部導体125Aのうちの1/2以上が内部導体125Bと重複する。つまり、LT平面に投影された内部導体125Aと同じくLT平面に投影された内部導体125Bとが重複する領域の面積が、その投影面における内部導体125Aの面積の1/2以上であってもよい。
In one embodiment, the
内部導体125Aと内部導体125Bとは、W軸方向において互いから距離d1だけ離間して配置されている。内部導体125Aと内部導体125Bとの距離は、W軸方向に平行な方向に延伸する直線を想定した場合に、当該直線と内部導体125Aとが交わる位置と当該直線と内部導体125Bとが交わる位置との間の距離を意味する。図17に示されているように、内部導体125Aと内部導体125Bとの距離d1は、L軸方向の全長において一定又はほぼ一定であってもよい。L軸方向の全長において距離d1がほぼ一定であるとは、内部導体125Bと対向する内部導体125Aの面内の任意の位置における距離d1のうち最も小さい距離と最も大きい距離との差が10%以内であることを意味する。距離d1は、インダクタ101をLW面に沿って切断して得られる切断面において測定することができる。内部導体125Aが複数の内部導体パターンを有する場合には、距離d1は、当該複数の内部導体パターンのうちW軸方向の正方向の端に位置するものと内部導体125Bとの間の距離を意味する。同様に、内部導体125Bが複数の内部導体パターンを有する場合には、距離d1は、当該複数の内部導体パターンのうちW軸方向の負方向の端に位置するものと内部導体125Aとの間の距離を意味する。
The
一実施形態において、内部導体125A及び内部導体125Bは、距離d1が内部導体125Aの厚さ及び内部導体125Bの厚さの少なくとも一方よりも小さくなるように構成及び配置される。内部導体125A及び内部導体125Bは、距離d1が内部導体125Aの厚さ及び内部導体125Bの厚さの少なくとも一方の1/2よりも小さくなるように構成及び配置される。内部導体125Aの厚さ及び内部導体125Bの厚さは、内部導体パターン25aの厚さb1と同様に定義され得る。
In one embodiment, the
インダクタ101の基体10は、内部導体125Aと内部導体125Bとの間にある導体間領域10R1と、導体間領域10R1を除いた周辺領域10R2と、を有する。一実施形態において、基体10は、導体間領域10R1の透磁率が周辺領域10R2の透磁率よりも低くなるように構成される。
The
続いて、図18から図20を参照して、本発明の別の実施形態について説明する。図18は、本発明の別の実施形態によるインダクタ201の斜視図を示し、図19は、図18のインダクタ201の底面図を示し、図20は、図18のインダクタ201のY−Y線断面図を示す。図18から図20に示されているインダクタ201は、外部電極及び内部導体の形状及び配置に関して図16から図17に示されているインダクタ101と異なっている。具体的には、インダクタ201は、4つの外部電極221a、221b、222a、222b及び内部導体225A、225Bを備えている。以下では、インダクタ201の構成要素のうちインダクタ1、101の構成要素と異なるものを主に説明する。
Subsequently, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 20. FIG. 18 shows a perspective view of the
図示の実施形態において、外部電極221a、221b、222a、222bは、磁性基体10の底面10bに設けられている。外部電極222aは、長さ方向(L軸方向)において外部電極221aから離間した位置に配置されており、外部電極222bは、長さ方向(L軸方向)において外部電極221bから離間した位置に配置されている。外部電極221aは、外部電極221bよりも第1端面10cの近くに配置されており、外部電極222aは、外部電極222bよりも第2端面10dの近くに配置されている。4つの外部電極221a、221b、222a、222bは、それぞれ対応するランド203a、203b、203c、203dに接続される。外部電極221a、221b、222a、222bの形状及び配置は、図示されたものには限られない。
In the illustrated embodiment, the
内部導体225Aは、外部電極221aと外部電極222aとを電気的に接続するように構成及び配置され、内部導体225Bは、外部電極221aと外部電極222aとを電気的に接続するように構成及び配置される。内部導体225A、225Bは、複数の内部導体パターンを有していてもよいし、単一の内部導体パターンのみを有していてもよい。内部導体225A及び内部導体225Bの形状は、内部導体25と同じ又は類似していてもよい。本明細書における内部導体25に関する説明は、可能な限り内部導体225A及び内部導体225Bにも当てはまる。例えば、内部導体225Aは外部電極221aから外部電極222aへ延びる軸線に沿って延び、内部導体225Bは外部電極221bから外部電極222bへ延びる軸線に沿って延びる。
The
図19に示されているように、内部導体225Aと内部導体225BとはT軸方向において向かい合うように配置されている。W軸方向における内部導体225A、225Bの寸法をそれぞれ内部導体225A、225Bの幅ということがある。図示の実施形態では、内部導体225A、225Bの幅はいずれもW1である。
As shown in FIG. 19, the
図20に示されているように、W軸方向から視た正面視において、内部導体225Bは、基体10のうち内部導体225Aと実装面10bとに囲まれた領域に配置されている。図示の実施形態において、内部導体225Aは、その軸線A1と基体10の上面10aとの間の距離がX−X線断面における上面10aと実装面10bとの最短距離の2分の1よりも小さくなるように構成及び配置される。別の実施形態においては、内部導体225Bは、その軸線A2と基体10の上面10aとの間の距離がX−X線断面における上面10aと実装面10bとの最短距離の2分の1よりも小さくなるように構成及び配置される。
As shown in FIG. 20, when viewed from the front in the W-axis direction, the
内部導体225Aと内部導体225Bとは、互いから距離d2だけ離間して配置されている。内部導体225Aと内部導体225Bとの距離d2は、内部導体225Aの軸線A1に垂直でLT平面と平行な方向に延伸する直線を想定した場合に、当該直線と内部導体225Aとが交わる位置と当該直線と内部導体225Bとが交わる位置との間の距離を意味する。図20に示されているように、内部導体225Aと内部導体225Bとの距離d2は、L軸方向の全長において一定又はほぼ一定であってもよい。L軸方向の全長において距離d2がほぼ一定であるとは、内部導体225Bと対向する内部導体225Aの面内の任意の位置における距離d2のうち最も小さい距離と最も大きい距離との差が10%以内であることを意味する。距離d2は、インダクタ201をLT面に沿って切断して得られる切断面において測定することができる。
The
一実施形態において、内部導体225A及び内部導体225Bは、距離d2が内部導体225Aの幅及び内部導体225Bの幅の少なくとも一方よりも小さくなるように構成及び配置される。内部導体225A及び内部導体225Bは、距離d2が内部導体225Aの幅及び内部導体225Bの幅の少なくとも一方の1/2よりも小さくなるように構成及び配置されてもよい。
In one embodiment, the
インダクタ201の基体10は、内部導体225Aと内部導体225Bとの間にある導体間領域10R3と、導体間領域10R3を除いた周辺領域10R4と、を有する。一実施形態において、基体10は、導体間領域10R3の透磁率が周辺領域10R4の透磁率よりも低くなるように構成される。
The
インダクタ101は、3系統以上の内部導体を備えてもよい。MIPIアライアンスによって策定されたC−PHYでは、1レーンあたり3本の信号線を用いて信号を差動伝送することが規定されている。3系統の内部導体を備えるインダクタ101は、C−PHYに準拠したコモンモードチョークコイルとして使用することができる。インダクタ101は、図14を参照して説明したヒートシンク30を備えてもよい。
The
一実施形態において、基体10の平面視において(T軸から見た視点において)、基体10の第1の側面10eと、内部導体25の第1の側面10eと対向する面と、第1端面10cと、第2端面10dとで囲まれた領域10Reの面積は、基体10の第2の側面10fと、内部導体25の第2の側面10fと対向する面と、第1端面10cと、第2端面10dとで囲まれた領域10Rfの面積と等しいか又は実質的に等しい。領域10Reの面積が領域10Rfの面積の0.9倍〜1.1倍の間にあるときに、領域10Reの面積は領域10Rfの面積と実質的に等しい。
In one embodiment, in a plan view of the substrate 10 (from a viewpoint viewed from the T-axis), a surface of the
続いて、本発明の一実施形態によるインダクタ1の例示的な製造方法について説明する。インダクタ1は、例えば積層プロセスによって製造することができる。以下では、積層プロセスによるインダクタ1の製造方法の一例を説明する。この説明のために、図4が適宜参照される。
Subsequently, an exemplary manufacturing method of the
まず、磁性材料から成る複数の未焼成磁性体シートを作成する。この未焼成磁性体シートは、焼成後に磁性体層11a〜11f及びカバー層12、13になる。未焼成磁性体シートは、例えば、結合材及び複数の金属磁性粒子を含む複合磁性材料から形成される。次に、未焼成磁性体シートの各々の表面に導電性ペーストを印刷することで、焼成後に内部導体パターン25a〜25fとなる未焼成導体パターンを形成する。
First, a plurality of unfired magnetic sheet made of a magnetic material is prepared. The unfired magnetic sheet becomes the
次に、未焼成導体パターンが形成された未焼成磁性体シートを積層して中間積層体を得る。この中間積層体の積層方向における一端にカバー層12となる複数の未焼成磁性体シートを積層し、他端にカバー層13となる複数の未焼成磁性体シートを積層して未焼成積層体を得る。
Next, the unfired magnetic sheet on which the unfired conductor pattern is formed is laminated to obtain an intermediate laminate. A plurality of unfired magnetic sheets to be the
次に、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機を用いて上記の未焼成積層体を個片化することで、未焼成チップ積層体が得られる。次に、この未焼成チップ積層体を脱脂し、脱脂された未焼成チップ積層体を焼成することで、焼成されたチップ積層体を得る。次に、この焼成されたチップ積層体に対して、バレル研磨等の研磨処理を行う。 Next, the unfired chip laminate is obtained by individualizing the unfired laminate using a cutting machine such as a dicing machine or a laser processing machine. Next, the unfired chip laminate is degreased and the degreased unfired chip laminate is fired to obtain a fired chip laminate. Next, the fired chip laminate is subjected to a polishing process such as barrel polishing.
次に、このチップ積層体の表面に外部電極21及び外部電極22を形成する。外部電極21及び外部電極22は、例えば、チップ積層体の実装面10bに相当する表面に導電性ペーストを塗布して下地電極を形成し、この下地電極の表面にめっき層を形成することにより形成される。めっき層は、例えば、ニッケルを含むニッケルめっき層と、スズを含むスズめっき層の2層構造とされる。外部電極21及び外部電極22には、必要に応じて、半田バリア層及び半田濡れ層の少なくとも一方が形成されてもよい。以上により、インダクタ1が得られる。
Next, the
続いて、本発明の一実施形態によるインダクタ1の別の例示的な製造方法について説明する。以下で説明するように、インダクタ1は、加圧成型プロセスによって製造することができる。以下では、加圧成型プロセスによるインダクタ1の製造方法の一例を説明する。以下で説明する加圧成型プロセスにおいては、導線を折り曲げて形成された内部導体パターン25a〜25fが基体10に埋め込まれる。
Subsequently, another exemplary manufacturing method of the
この加圧成型プロセスにおいては、まず、金属から成る導線を折り曲げて内部導体パターン25a〜25fの各々の形状とする。内部導体パターン25a〜25fは互いに接続されていてもよい。例えば、1本の導線を折り曲げることにより、内部導体パターン25a〜25fのうち隣接する導線パターン同士が接続された内部導体ユニットを作成しても良い。内線導体ユニットは、内部導体パターン25a〜25fに相当する導体パターン部と隣接する導体パターン部同士の端同士を接続する接続部とを有する。この接続部は、後工程で除去されてもよい。内線導体ユニットから接続部が除去されると、当該内線導体ユニットは、個別の内部導体パターン25a〜25fに分離される。導線は、絶縁膜によって被覆されていてもよい。導線の外部電極21、22と接続する外部電極接続部にのみめっき層が設けられており、導線の外部電極接続部以外の部分にはめっき層が設けられなくともよい。これにより、めっき層(特にめっき層中のSn成分)の基板実装時における熱による溶融を防止することができる。
In this pressure molding process, first, a conductor made of metal is bent to form each of the
次に、内部導体パターン25a〜25fを個別に、又は、内部導体パターン25a〜25fのうち隣接する導線パターン同士が接続された内部導体ユニットを成型金型内に配置する。次に、結合材となる樹脂材料及び複数の金属磁性粒子を混練して得られた複合磁性材料のスラリーを内部導体パターン25a〜25fが設置された成型金型に流し込み、成形圧力を加えることで、内部に内部導体パターン25a〜25fを含む成型体が得られる。この成型体を焼結することで又は加熱して成型体中の樹脂材料を硬化させることで基体10が得られる。加熱温度は、例えば、200℃とすることができる。
Next, the
内部導体ユニットを用いた場合、得られた基体10を研磨することで、当該内部導体ユニットから接続部を除去し、当該内部導体ユニットを個別の内部導体パターン25a〜25fに分離させる。
When the inner conductor unit is used, the obtained
次に、基体10の表面に外部電極21及び外部電極22を形成する。外部電極21及び外部電極22は、例えば、基体10の実装面10bに導電性ペーストを塗布して下地電極を形成し、この下地電極の表面にめっき層を形成することにより形成される。めっき層は、例えば、ニッケルを含むニッケルめっき層と、スズを含むスズめっき層の2層構造とされる。外部電極21及び外部電極22には、必要に応じて、半田バリア層及び半田濡れ層の少なくとも一方が形成されてもよい。以上により、加圧成型プロセスによりインダクタ1が得られる。
Next, the
上記の製造方法に含まれる工程の一部は、適宜省略可能である。インダクタ1の製造方法においては、本明細書において明示的に説明されていない工程が必要に応じて実行され得る。上記のインダクタ1の製造方法に含まれる各工程の一部は、本発明の趣旨から逸脱しない限り、随時順番を入れ替えて実行され得る。上記のインダクタ1の製造方法に含まれる各工程の一部は、可能であれば、同時に又は並行して実行され得る。インダクタ101、201もインダクタ1と同様の方法で製造され得る。
Some of the steps included in the above manufacturing method can be omitted as appropriate. In the method of manufacturing the
次に、上記の実施形態による作用効果について説明する。上記の実施形態によるインダクタ1、101、201によれば、正面視において、内部導体25(例えば、内部導体パターン25a)の軸線Aと上面10aとの距離T2が、上面10aと実装面10bとの間隔の2分の1よりも小さいので、内部導体25において発生したジュール熱を基体10の上面10aからより効率的に放熱することができる。内部導体25において発生したジュール熱の多くの部分は、内部導体25からランド3a、3bを経由して回路基板2を構成する別の部材へ熱伝導により移動するが、この熱伝導による放熱だけでは内部導体25で発生したジュール熱を全て放熱できないことがある。そこで、内部導体25の軸線Aと上面10aとの距離T2が上面10aと実装面10bとの間隔の2分の1よりも小さくなるように内部導体25を配置することにより、内部導体25で発生したジュール熱を基体10の上面10aから大気中に効率よく放出させることができる。内部導体25が導線から形成される場合は、当該導線は、絶縁膜により被覆されていなくてもよい。絶縁膜は、通常、基体10よりも熱伝導率が低い。よって、内部導体25を絶縁膜で被覆せずに基体10と直接接するようにすることで、内部導体25と基体10との間の熱伝導を良くすることができ、内部導体25で発生するジュール熱を基体10の上面10aから大気中にさらに効率よく放出させることができる。以上のようにして、上記実施形態によれば、インダクタ1、101、201における放熱特性を改善することができる。
Next, the action and effect according to the above embodiment will be described. According to the
上記の一実施形態によれば、内部導体25は、長さ方向(L軸方向)における基体10の長さL1の50%以上の領域L2において、内部導体25の軸線Aと基体10の上面10aとの間隔が上面10aと実装面10bとの間隔の2分の1よりも小さくなっている。これにより、基体10の長さ方向における50%以上の領域で内部導体25と上面10aとを接近させることができるので、内部導体25で発生したジュール熱を上面10aからより効率的に排出することができる。
According to the above embodiment, the
上記の一実施形態によれば、内部導体パターン25aは、その内周面25X及び外周面25YのそれぞれがW軸方向から見た断面において曲線だけで構成されている。W軸方向から見た断面視において内周面25X及び外周面25Yを曲線のみで構成することにより、基体10内の一部の領域に磁束が集中することを防止し、その結果、インダクタ1、101、201の直流重畳特性が改善される。特に、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。
According to the above embodiment, the
一実施形態によれば、内部導体パターン25はW軸方向から見た断面視において横長の形状であり、基体10のL方向の長さがT方向の高さより大き
い形態である。例えば、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、長軸がL軸と平行な又は長軸がL軸と一致する楕円の部分楕円弧である。このような形態とすることで、内部導体25で発生したジュール熱を上面10aから、さらにより効率的に排出することができる。
According to one embodiment, the
一実施形態によれば、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、部分円弧であってもよいし、楕円の部分楕円弧であってもよい。部分円弧及び楕円の部分楕円弧のいずれでもない部分は、直線であってもよい。W軸方向から見た断面視において内周面25X及び外周面25Yに曲線部を有することで、基体10内の一部の領域に磁束が集中することを防止し、その結果、インダクタ1の直流重畳特性が改善される。特に、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。
According to one embodiment, the curves forming the inner
上記の一実施形態によれば、基体10の上面10aに設けられたヒートシンク30によって、上面10aからさらに効率的に熱を排出することができる。また、インダクタ1、101、201は、基体10の上面10aにヒートシンク30を取り付けられるように構成されているので、回路基板2の製造者は、ヒートシンク30をインダクタ1、101、201に容易に取り付けることができる。
According to the above embodiment, the
上記の一実施形態によれば、平面視で直線状に延びる内部導体25が実装面10bから基体10の外側に露出して外部電極21、22と接続されている。よって、ランド3aから外部電極21を介して内部導体25に流れ込んだ電流は、内部導体25を通過し、外部電極22を介してランド3bに流れる。このように、インダクタ1、101、201を流れる電流は、ランド3aと内部導体25の一端との間及びランド3bと内部導体25の他端との間のわずかな距離(外部電極21、22のT軸方向の厚さに相当する距離)だけ外部電極21、22を流れる。一般に、インダクタの外部電極は、内部導体よりも電気伝導率が低い材料から形成される。また、外部電極のうち基体の端面(実装面と上面とを接続する面)と接する部分は、内部導体よりも小さい断面積を有する。このため、内部導体が直線状に延びる従来のインダクタのように内部導体を基体の端面から露出させると、この内部導体の露出位置からランドまでの区間において電流は外部電極を通過することになる。基体の端面における内部導体の露出位置からランドまでの距離は、基体の実装面からランドまでの距離よりも長いため、内部導体の露出位置からランドまでの区間に介在する外部電極がインダクタの直流抵抗の増加要因となる。本発明の実施形態によるインダクタ1、101、201においては、内部導体25が基体10の実装面10bから露出しているため、インダクタ1、101、201を通過する電流は、ランド3aと内部導体25の一端との間及びランド3bと内部導体25との間のわずかな距離だけ外部電極21、22を通過する。このように、インダクタ1、101、201によれば、電流経路に占める外部電極21、22の割合が従来のインダクタと比べて少ないため、従来のインダクタよりも直流抵抗を低減することができる。
According to the above embodiment, the
基体10に含まれるFe系の金属磁性粒子におけるFeの含有量を80wt%以上とすれば、インダクタ1、101、201に占める金属磁性粒子の割合を高くでき、単位体積当たりの電流値を大きくできる。インダクタ1、101、201は、例えば単位体積当たりの電流値として0.15A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。単位体積当たりの電流値は、飽和電流値をインダクタの体積で除した値である。飽和電流値は、インダクタに直流電流を印加しない時のインダクタンスを初期値とし、直流電流の印加によりインダクタンスが初期値から30%低下する時の直流電流である。基体10に含まれる金属磁性粒子におけるFeの含有量を85wt%以上とすれば、インダクタ1、101、201は、単位体積当たりの電流値として0.2A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。基体10に含まれる金属磁性粒子におけるFeを90wt%以上とすれば、インダクタ1、101、201は、単位体積当たりの電流値として0.25A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。上記のとおり、本発明の一又は複数の実施形態によるインダクタ1の基体10においては磁気飽和が抑制されているので、内部導体25に大きな電流を流すことができる。例えば、インダクタ1のインダクタンスLを300nHより小さくした場合に、単位体積当たりの電流値を0.15A/mm3以上とすることができる。また、インダクタ1のインダクタンスLを150nHより小さくした場合場合に、単位体積当たりの電流値を0.2A/mm3以上とすることができる。また、インダクタ1のインダクタンスLを75nHより小さくした場合に、単位体積当たりの電流値を0.25A/mm3以上とすることができる。Feの含有量が80wt%以上の金属磁性粒子を含む基体10を備えるインダクタ1、101、201においては、電流印加によるインダクタンスの変化が小さく、また、発熱が小さい。また、高い周波数の用途に用いることができ、例えば、5MHz以上の周波数である。
When the Fe content in the Fe-based metal magnetic particles contained in the
基体10は、金属磁性粒子と結合材とを含む複合磁性材料から形成されてもよい。基体10が複合磁性材料から形成される場合、当該複合磁性材料に含まれる結合材を5wt%以下、4wt%以下、3wt%以下、又は2wt%以下とし、残部を金属磁性粒子で構成することもできる。結合材の割合を少なくすることで、基体10の熱伝導を良くすることができ、電流印加時のインダクタ1、101、201における放熱特性を改善することができる。例えば、結合材を10wt%含む基体10の熱伝導率を1とすると、5wt%の結合材を含む基体10の熱伝導率は1.3になり、4wt%の結合材を含む基体10の熱伝導率は1.4になり、3wt%の結合材を含む基体10の熱伝導率は1.5になり、2wt%の結合材を含む基体10の熱伝導は1.6になる。結合材の材料として無機材料を用いることにより、結合材の材料として有機材料を用いた場合よりも基体10の熱伝導率を高くすることができ、さらに放熱特性を改善することができる。なお、インダクタで生じる発熱は、電流印加と内部導体25の抵抗成分によって発生するものであり、電流が大きいほど発熱は大きくなる。
The
また、基体10において結合材の割合を少なくすることより、基体10における単位断面積当たりの磁路断面積を増加することができるので、電流印加時の磁気飽和を起こりにくくすることができる。つまり、基体10において結合材の割合を少なくすることより、磁気飽和を起こりにくくするとともに放熱特性も改善することができる。
Further, by reducing the proportion of the binder in the
インダクタ1、101、201を回路基板2に実装する際に、内部導体25のうち外部電極21と接する端面と回路基板2のランド3aを対向させ、内部導体25のうち外部電極22と接する端面と回路基板2のランド3bを対向させることで、インダクタ1、101、201の発熱を抑制するだけでなく、インダクタ1、101、201とランド3a,3bとの間の領域における発熱も抑制することができる。インダクタ1、101、201とランド3a、3bとの間の外部電極21,22を電気伝導率の低い材料から形成しても、電流印加時の外部電極21、22における発熱を抑制することができる。
When the
直線状に延びる内部導体を有する従来のインダクタは、図1のWT方向に対応する方向に延びる断面で切断したときに、内部導体の断面形状と磁性基体の断面形状とが相似形となるように構成され、当該内部導体を当該磁性基体の中央に配置することで基体内での局所的な磁気飽和の発生を防止し、これにより優れた直流重畳特性を得るようにしている。しかしながら、内部導体を実装面から引き出す場合には、内部導体の断面形状と磁性基体の断面形状を相似形にすることは困難である。これに対し、本発明の実施形態においては、内部導体25と実装面10bとの間の第1領域10r1の面積S1に対する内部導体25と上面10aとの間の第2領域10r2の面積S2の比(S2/S1)が0.95〜1.1の範囲になるように内部導体25を構成及び配置することで、第1領域10r1と第2領域10r2との一方において集中的に磁気飽和が起こらないようにしている。これにより、内部導体25を実装面10bから引き出してもインダクタ1、101、201の直流重畳特性の劣化を防止又は抑制できる。面積比S2/S1の範囲が1.0を中心として上下に対象ではなく上方に偏っているのは、内部導体25を引き出すときに第2の領域10r2の面積に飽和磁束の向上への寄与が小さなストリップ領域(例えば、図5〜9に示されているストリップ領域SR1、SR2)が含まれることが多いためである。基体10において幅狭のストリップ領域SR1、SR2が存在する場合には、ストリップ領域SR1、SR2では直ぐに磁気飽和が起こるため、第2領域10r2の面積からストリップ領域SR1、SR2の面積S3,S4を除外した面積に対する第1領域の面積の比((S2―S3―S4)/S1)が0.86〜1.0の範囲になるように内部導体25を構成及び配置することで、第1領域10r1と第2領域10r2との一方で集中的な磁気飽和が起こらないようにできる。
In a conventional inductor having an internal conductor extending linearly, when cut in a cross section extending in the direction corresponding to the WT direction in FIG. 1, the cross-sectional shape of the internal conductor and the cross-sectional shape of the magnetic substrate are similar to each other. By arranging the inner conductor in the center of the magnetic substrate, it is possible to prevent the occurrence of local magnetic saturation in the substrate, thereby obtaining excellent DC superimposition characteristics. However, when the inner conductor is pulled out from the mounting surface, it is difficult to make the cross-sectional shape of the inner conductor and the cross-sectional shape of the magnetic substrate similar. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the ratio of the area S2 of the second region 10r2 between the
上記の実施形態によれば、外部電極21及び外部電極22の少なくとも一方が実装面10bのみに接するように設けられているので、基体10の第1端面10c及び第2端面10dには外部電極21、22が接していない。これにより、インダクタ1、101、201のL軸方向の寸法が定められているときに、外部電極21、22の幅の分だけ基体10のL軸方向における寸法を大きくすることができる。
According to the above embodiment, since at least one of the
上記の実施形態によれば、W軸方向における内部導体125Aと内部導体125Bとの間の距離d1が内部導体125Aの厚さ及び内部導体125Bの厚さの少なくとも一方よりも小さい。この場合、内部導体125Aと内部導体125Bの厚さと比べて内部導体125Aと内部導体125Bとの間の距離が小さいため、内部導体125Aを含むコイルと内部導体125Bを含むコイルとの間の結合係数を高くすることができる。
According to the above embodiment, the distance d1 between the
上記の実施形態によれば、T軸方向における内部導体225Aと内部導体225Bとの間の距離d2は、内部導体225Aの幅及び内部導体225Bの幅の少なくとも一方よりも小さい。この場合、内部導体225Aと内部導体225Bの厚さと比べて内部導体225Aと内部導体225Bとの間の距離が小さいため、内部導体225Aを含むコイルと内部導体225Bを含むコイルとの間の結合係数を高めることができる。
According to the above embodiment, the distance d2 between the
上記の実施形態によれば、基体10のうち導体間領域10R1(又は導体間領域10R3)の透磁率が導体間領域10R1(又は導体間領域10R3)以外の周辺領域10R2(又は周辺領域10R4)における透磁率よりも低い。これにより、導体間領域10R1(又は導体間領域10R3)を通る磁束の量を低減することができ、その結果、2系統のコイル間の結合係数を高くすることができる。
According to the above embodiment, the magnetic permeability of the interconductor region 10R1 (or the interconductor region 10R3) of the
上記の実施形態によれば、インダクタ1、101、201の基体10の平面視において(T軸から見た視点において)、基体10の第1の側面10eと、内部導体25の第1の側面10eと対向する面と、第1端面10cと、第2端面10dとで囲まれた領域10Reの面積は、基体10の第2の側面10fと、内部導体25の第2の側面10fと対向する面と、第1端面10cと、第2端面10dとで囲まれた領域10Rfの面積と等しい。このように、領域10Reの面積と第2の側面10f側の領域10Rfの面積とを等しくすることにより、領域10Reの磁束密度と領域10Rfの磁束密度とを同じ又は実質的に同じにすることができる。よって、領域10Reと領域10Rfとの一方において集中的に磁気飽和が起こることを抑制できる。
According to the above embodiment, in the plan view of the
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。 The dimensions, materials, and arrangement of each component described herein are not limited to those expressly described in the embodiments, and each component may be included within the scope of the present invention. Can be transformed to have the dimensions, materials, and arrangement of. In addition, components not explicitly described in the present specification may be added to the described embodiments, or some of the components described in each embodiment may be omitted.
1、101、201 インダクタ
2 回路基板
3a、3b ランド
10 基体
10a 上面
10b 実装面
10r1 第1領域
10r2 第2領域
21、22、121a、121b、122a、122b、221a、221b、222a、222b 外部電極
25、125A、125B、225A、225B 内部導体
25a〜25f 内部導体パターン
30 ヒートシンク
1, 101, 201
Claims (20)
前記基体の前記実装面に取り付けられた第1外部電極と、
前記基体の前記実装面に前記第1外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第2外部電極と、
前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される内部導体と、
を備え、
前記厚さ方向及び前記長さ方向に垂直な幅方向から見た正面視において、前記内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい、
インダクタ。 A substrate having a mounting surface facing the circuit board, an upper surface facing the mounting surface, and an end surface connecting the mounting surface and the upper surface.
A first external electrode attached to the mounting surface of the substrate,
A second external electrode attached to the mounting surface of the substrate at a distance from the first external electrode in a length direction perpendicular to the end surface.
It is provided in the substrate and extends linearly from the first external electrode toward the second external electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, and one end is exposed from the mounting surface. An internal conductor connected to the first external electrode and the other end exposed from the mounting surface and connected to the second external electrode.
With
The shortest distance between the axis of the inner conductor and the upper surface in the front view seen from the width direction perpendicular to the thickness direction and the length direction is more than half of the distance between the upper surface and the mounting surface. Is also small
Inductor.
前記内部導体は、前記第1外部電極に接続された第1部分と、前記第2外部電極に接続された第2部分と、前記第1部分と前記第2部分との間にあり前記上部領域に配置されている第3部分と、を有する、
請求項1に記載のインダクタ。 The substrate extends in parallel with the mounting surface and the upper surface, and has an upper region between the intermediate surface and the upper surface by an intermediate surface equidistant from the mounting surface and the upper surface, and the intermediate surface and the mounting. Divided into a lower area between the faces
The internal conductor is located between a first portion connected to the first external electrode, a second portion connected to the second external electrode, and the first portion and the second portion, and is located in the upper region. Has a third part, which is located in
The inductor according to claim 1.
請求項1又は2に記載のインダクタ。 The substrate has a dimension in the length direction larger than a dimension in the height direction.
The inductor according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のインダクタ。 In the inner conductor, the distance between the axis and the upper surface is smaller than half of the distance between the upper surface and the mounting surface in a region of 50% or more of the substrate in the length direction.
The inductor according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のインダクタ。 The inner conductor is formed of a conductive material having a higher electrical conductivity than the material of the first outer electrode.
The inductor according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のインダクタ。 Each of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner conductor is composed of only curved lines in the front view seen from the width direction.
The inductor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のインダクタ。 The first external electrode is attached to the substrate only on the mounting surface.
The inductor according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載のインダクタ。 The second external electrode is attached to the substrate only on the mounting surface.
The inductor according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のインダクタ。 The substrate is configured so that a heat sink can be provided on the upper surface thereof.
The inductor according to any one of claims 1 to 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載のインダクタ。 The substrate contains metallic magnetic particles.
The inductor according to any one of claims 1 to 9.
第1内部導体パターン及び前記内部導体パターンの各々は、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される、
請求項1〜10のいずれか1項に記載のインダクタ。 The inner conductor has a first inner conductor pattern and a second inner conductor pattern arranged in the substrate at a distance from the inner conductor pattern.
Each of the first inner conductor pattern and the inner conductor pattern extends linearly from the first outer electrode toward the second outer electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, and one end thereof is It is exposed from the mounting surface and connected to the first external electrode, and the other end is exposed from the mounting surface and connected to the second external electrode.
The inductor according to any one of claims 1 to 10.
前記基体の前記実装面に前記第3外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第4外部電極と、
前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第3外部電極から前記第4外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第3外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第4外部電極に接続される他の内部導体と、
を備え、
前記幅方向から見た正面視において、前記他の内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい、
請求項1〜11のいずれか1項に記載のインダクタ。 A third external electrode attached to the mounting surface of the substrate,
A fourth external electrode attached to the mounting surface of the substrate at a distance from the third external electrode in a length direction perpendicular to the end surface.
It is provided in the substrate and extends linearly from the third external electrode toward the fourth external electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, and one end is exposed from the mounting surface. With another internal conductor connected to the third external electrode and the other end exposed from the mounting surface and connected to the fourth external electrode.
With
When viewed from the front in the width direction, the shortest distance between the axis of the other inner conductor and the upper surface is smaller than half of the distance between the upper surface and the mounting surface.
The inductor according to any one of claims 1 to 11.
請求項12に記載のインダクタ。 The distance between the inner conductor and the other inner conductor in the width direction is smaller than at least one of the thickness of the inner conductor and the thickness of the other inner conductor.
The inductor according to claim 12.
前記基体の前記実装面において前記第1外部電極と前記第2電極との間に前記第3外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第4外部電極と、
前記基体内に設けられ、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第3外部電極から前記第4外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第3外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第4外部電極に接続される他の内部導体と、
を備え、
前記幅方向から見た正面視において、前記他の内部導体の軸線と前記上面との最短距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい、
請求項1〜11のいずれか1項に記載のインダクタ。 A third external electrode attached between the first external electrode and the second electrode on the mounting surface of the substrate,
A fourth external electrode attached between the first external electrode and the second electrode on the mounting surface of the substrate so as to be separated from the third external electrode in a length direction perpendicular to the end surface.
It is provided in the substrate and extends linearly from the third external electrode toward the fourth external electrode in a plan view viewed from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, and one end is exposed from the mounting surface. With another internal conductor connected to the third external electrode and the other end exposed from the mounting surface and connected to the fourth external electrode.
With
When viewed from the front in the width direction, the shortest distance between the axis of the other inner conductor and the upper surface is smaller than half of the distance between the upper surface and the mounting surface.
The inductor according to any one of claims 1 to 11.
請求項14に記載のインダクタ。 The distance between the inner conductor and the other inner conductor in the thickness direction is smaller than at least one of the width of the inner conductor and the width of the other inner conductor.
The inductor according to claim 14.
請求項12〜15のいずれか1項に記載のインダクタ。 The magnetic permeability of the interconductor region between the inner conductor and the other inner conductor of the substrate is lower than the magnetic permeability in the region other than the interconductor region.
The inductor according to any one of claims 12 to 15.
請求項1〜16のいずれか1項に記載のインダクタ。 The inner conductor is in direct contact with the substrate,
The inductor according to any one of claims 1 to 16.
請求項1〜17のいずれか1項に記載のインダクタ。 The substrate contains a binder made of an inorganic material.
The inductor according to any one of claims 1 to 17.
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