JP3171002B2 - 積層型インダクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層型インダクタ、特
に、チョークコイル等として使用される積層型インダク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】図８に示すように、従来の積層型
インダクタ６１は、絶縁体とコイル用導体を積み重ねて
構成した積層体６２の両端部に、入出力電極６３，６４
を設けたものであった。入出力電極６３，６４は、前記
コイル用導体にて構成されたコイルに電気的に接続され
ている。このような構造の積層型インダクタ６１は、巻
線型インダクタと比較してコイルの直流抵抗が大きく、
自己発熱に伴う温度上昇が大きくなり、定格電流を大き
くすることができないという問題があった。

【０００３】このため、コイル用導体の材料として導電
率の高い材料を採用したり、コイル用導体の厚みを厚く
したりする等の対策が提案されたが、製造工程中（特に
焼成の際）にひび割れ等が発生したり、製造コストが高
くなる等の問題が新たに発生した。そこで、本発明の課
題は、自己発熱に伴う温度上昇を抑え、大きな定格電流
を設定することができる積層型インダクタを提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る積層型インダクタは、（ａ）絶
縁体とコイル用導体を積み重ねて構成した積層体と、
（ｂ）前記積層体の表面に設けられた、前記コイル用導
体にて構成したコイルに電気的に接続された入出力電極
と、（ｃ）前記積層体の表面に設けられた、いずれの導
体にも接続しない放熱電極と、を備えたことを特徴とす
る。放熱電極の材料としては、熱伝導率が優れた材料が
使用される。

【０００５】以上の構成により、コイルに電流が流れる
ことによってコイルに発生した熱は、絶縁体を介して積
層体の表面に設けられた放熱電極に伝導し、さらに放熱
電極から空気中や積層型インダクタが実装されることに
なる印刷配線板等の導電路に放熱される。従って、積層
型インダクタの温度が上昇しにくくなる。また、本発明
に係る積層型インダクタは、（ｄ）絶縁体とコイル用導
体と吸熱電極を積み重ねて構成した積層体と、（ｅ）前
記積層体の表面に設けられた、前記コイル用導体にて構
成したコイルに電気的に接続された入出力電極と、
（ｆ）前記積層体の表面に設けられた、前記吸熱電極に
接続された放熱電極と、を備えたことを特徴とする。吸
熱電極や放熱電極の材料としては、熱伝導率が優れた材
料が使用される。

【０００６】以上の構成により、コイルに発生した熱
は、絶縁体を介して吸熱電極に伝導した後、さらに放熱
電極に効率良く伝導する。そして、放熱電極から空気中
や積層型インダクタが実装されることになる印刷配線板
等の導電路に放熱される。従って、積層型インダクタの
温度がさらに上昇しにくくなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る積層型インダクタの実施
例について添付図面を参照して説明する。 ［第１実施例、図１〜図５］図１に示すように、積層体
１は絶縁体シート２とコイル用導体３，４，５，６，７
にて構成されている。絶縁体シート２の材料としては、
例えばフェライト等が使用される。コイル用導体３〜７
は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ等のペーストをスクリーン印刷の
手段にて絶縁体シート２の表面に塗布、乾燥することに
より形成してもよいし、スパッタリングや蒸着等の手段
により形成してもよい。

【０００８】コイル用導体３の一方の端部３ａは絶縁体
シート２の左辺に露出している。コイル用導体７の一方
の端部７ａは絶縁体シート２の右辺に露出している。コ
イル用導体３〜７をそれぞれ表面に設けた絶縁体シート
２と表面に何も設けない保護用絶縁体シート２は積み重
ねられた後、成形され、焼成されて積層体１とされる。
積層された状態では、コイル用導体３〜７は絶縁体シー
ト２にそれぞれ設けられたビアホール１０，１１，１
２，１３を介して電気的に直列に接続されコイル８を形
成する。

【０００９】図２に示すように、成形された積層体１に
は両端部に入出力電極１６，１７が設けられ、手前側及
び奥側の側面中央部に放熱電極１８ａ，１８ｂが設けら
れる。入出力電極１６はコイル用導体３の端部３ａに電
気的に接続し、入出力電極１７はコイル用導体７の端部
７ａに電気的に接続している。一方、放熱電極１８ａ，
１８ｂはいずれの導体にも接続していない。

【００１０】入出力電極１６，１７及び放熱電極１８
ａ，１８ｂはＡｇ，Ｐｄ等のペーストを積層体１に塗
布、焼付けすることにより形成してもよいし、スパッタ
リングや蒸着等の手段にて形成してもよい。特に、放熱
電極１８ａ，１８ｂは、絶縁体シート２の材質と比較し
て熱伝導率の良いものであればＡｇ，Ｐｄ以外の金属材
料あるいは絶縁物材料であってもよい。また、これとは
別に、アルミ箔や銅箔等の金属箔を積層体１の表面に貼
って放熱電極としてもよい。図３はこうして得られた積
層型インダクタの電気等価回路図である。

【００１１】次に、この積層型インダクタを印刷配線板
に実装した場合の作用効果について説明する。図４に示
すように、積層型インダクタの入出力電極１６，１７が
印刷配線板上に設けた導体パターン２０，２１にそれぞ
れ半田２５にて電気的に接続され、積層型インダクタが
印刷配線板に固定される。この状態で、積層型インダク
タに内蔵されたコイル８に電流が流れると、コイル８に
発生した熱は絶縁体を介して放熱電極１８ａ，１８ｂに
伝わる。放熱電極１８ａ，１８ｂは伝わった熱を空気中
に放熱して積層型インダクタの温度上昇を抑制する。こ
の結果、大きな定格電流を設定することができる積層型
インダクタを得ることができる。

【００１２】また、図５に示すように、入出力電極１
６，１７及び放熱電極１８ａ，１８ｂを印刷配線板上に
設けた導体パターン２２，２３，２４にそれぞれ半田２
５にて電気的に接続することにより、積層型インダクタ
を印刷配線板に固定してもよい。この場合、コイル８に
電流が流れると、コイル８に発生した熱は絶縁体を介し
て放熱電極１８ａ，１８ｂに伝わる。放熱電極１８ａ，
１８ｂに伝わった熱は印刷配線板上に設けられた導体パ
ターン２４にも伝導され、導体パターン２４からも空気
中や印刷配線板に熱が放散されて放熱効果がさらにアッ
プする。なお、図５の例では、放熱電極１８ａ，１８ｂ
が絶縁物材料の場合は不適である。

【００１３】また、電流をコイルに流した場合、従来の
積層型インダクタと比較して温度上昇を抑えることがで
きるので、積層型インダクタの電気的及び機械的信頼性
が向上する。 ［第２実施例、図６及び図７］第２実施例の積層型イン
ダクタは内部に吸熱電極を設けたものである。図６に示
すように、積層体３１は絶縁体シート３２とコイル用導
体３３，３４，３５，３６と吸熱電極４０ａ，４０ｂ，
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂにて構成されている。
吸熱電極４０ａ〜４２ｂの材料としては、絶縁体シート
３２の材質と比較して熱伝導率の良い材料、例えばＡ
ｇ，Ｐｄ，Ｃｕ等が用いられる。吸熱電極４０ａ〜４２
ｂは、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ等のペーストをスクリーン印刷
の手段にて絶縁体シート３２の表面に塗布、乾燥するこ
とにより形成してもよいし、スパッタリングや蒸着等の
手段により形成してもよい。

【００１４】コイル用導体３３の一方の端部３３ａは絶
縁体シート３２の左辺に露出している。コイル用導体３
６の一方の端部３６ａは絶縁体シート３２の右辺に露出
している。吸熱電極４０ａ，４１ａ，４２ａはその一部
が絶縁体シート３２の手前側の辺に露出し、吸熱電極４
０ｂ，４１ｂ，４２ｂはその一部が絶縁体シート３２の
奥側の辺に露出している。吸熱電極４０ａ〜４２ｂには
ビアホールを回避するために半円形状の切欠き４３が形
成されている。

【００１５】コイル用導体３３〜３６及び吸熱電極４０
ａ〜４２ｂを表面に設けた絶縁体シート３２と表面に何
も設けない保護用絶縁体シート（図示せず）は積み重ね
られた後、成形され、焼成されて積層体３１とされる。
積層された状態では、コイル用導体３３〜３６は絶縁体
シート３２にそれぞれ設けられたビアホール４５，４
６，４７，４８，４９，５０を介して電気的に直列に接
続されコイル３８を形成する。そして、吸熱電極４０ａ
〜４２ｂはコイル用導体３３〜３６に近接して配設され
る。

【００１６】図７に示すように、成形された積層体３１
には、両端部に入出力電極５２，５３が設けられ、中央
部に胴巻きされた放熱電極５４が設けられる。入出力電
極５２はコイル用導体３３の端部３３ａに電気的に接続
し、入出力電極５３はコイル用導体３６の端部３６ａに
電気的に接続し、放熱電極５４は吸熱電極４０ａ〜４２
ｂに接続している。この積層型インダクタはコイル３８
に電流が流れると、コイル３８に発生した熱は絶縁体を
介して吸熱電極４０ａ〜４２ｂに伝わる。吸熱電極４０
ａ〜４２ｂは、伝わった熱を効率良く放熱電極５４に伝
える。さらに、放熱電極５４は、伝わった熱を空気中や
積層型インダクタが実装されることになる印刷配線板の
導電路に放散して積層型インダクタの温度上昇を抑制す
る。この結果、大きな定格電流を設定することができる
積層型インダクタを得ることができる。

【００１７】［他の実施例］なお、本発明に係る積層型
インダクタは前記実施例に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変形することができる。放熱電極
や吸熱電極の形状や位置や数量は、積層型インダクタの
仕様に合わせて適したものが選択される。放熱電極は、
その表面積が大きい方が放熱効果に優れていることは言
うまでもない。

【００１８】また、前記各実施例の積層型インダクタ
は、絶縁体シートを積み重ねた後、一体的に焼成するも
のであるが、必ずしもこれに限定しない。例えば、以下
に説明する製法によって積層体を製作してもよい。ペー
スト状の絶縁体材料を塗布、乾燥して絶縁体材料を形成
した後、その絶縁体材料膜の表面にペースト状のコイル
用導体材料、あるいは吸熱電極用材料を塗布、乾燥して
コイル用導体や吸熱電極を形成する。こうして順に重ね
塗りすることによって積層体を形成した後、一体的に焼
成する。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、放熱電極を積層体の表面に設けたので、コイル
用導体にて構成されたコイルに発生した熱は絶縁体を介
して放熱電極に伝導し、さらに放熱電極から空気中や積
層インダクタが実装されることとなる印刷配線板等の導
電路に放熱される。従って、積層型インダクタの温度上
昇が抑制され、大きな定格電流を設定することができる
積層型インダクタを得ることができる。

【００２０】また、電流をコイルに流した場合、従来の
積層型インダクタと比較して温度上昇を抑えることがで
きるので、積層型インダクタの電気的及び機械的信頼性
が向上する。さらに、吸熱電極を積層体内部に設けるこ
とにより、コイルに発生した熱は絶縁体を介して吸熱電
極から放熱電極へと効率良く伝導され、積層型インダク
タの温度上昇をさらに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型インダクタの第１実施例を
示す組立斜視図。

【図２】図１に示した積層型インダクタの外観を示す斜
視図。

【図３】図２に示した積層型インダクタの電気等価回路
図。

【図４】図２に示した積層型インダクタの実装状態を示
す斜視図。

【図５】図２に示した積層型インダクタの別の実装状態
を示す斜視図。

【図６】本発明に係る積層型インダクタの第２実施例を
示す分解斜視図。

【図７】図６に示した積層型インダクタの外観を示す斜
視図。

【図８】従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…積層体 ２…絶縁体シート ３〜７…コイル用導体 ８…コイル １６，１７…入出力電極 １８ａ，１８ｂ…放熱電極 ３１…積層体 ３２…絶縁体シート ３３〜３６…コイル用導体 ３８…コイル ４０ａ〜４２ｂ…吸熱電極 ５２，５３…入出力電極 ５４…放熱電極

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体とコイル用導体と吸熱電極を積み
   重ねて構成した積層体と、 前記積層体の表面に設けられた、前記コイル用導体にて
   構成したコイルに電気的に接続された入出力電極と、 前記積層体の表面に設けられた、前記吸熱電極に接続さ
   れた放熱電極と、 を備えたことを特徴とする積層型インダクタ。