JP3202290B2 - インダクタンス素子 - Google Patents

インダクタンス素子

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チョークコイル、イン
ダクタ、トランス等に用いる小型のインダクタンス素子
に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】 高周波
帯域で使用されるノイズ除去、あるいは突入電流制限等
を目的とした小型のインダクタンス素子は、図9(a)
に示すように、フェライト粉体を成形することにより、
中心に穴20を有するビーズ21を作り、図9(b)に
示すように、該ビーズ21の穴20に銅等でなる導線2
2を挿通した構造を有する。このインダクタンス素子は
ビーズコアと称され、例えば電子回路の入出力ライン、
あるいは電子部品の足に設けられる。また、図9(c)
に示すものは、めがねコアと称されるもので、同様の製
法により、2個の穴20を設けたビーズ23の穴に2本
の導線22を挿通してなるもので、小型チョークコイル
やトランスとして用いられるか、あるいは電子部品の足
に設けられる。
【0003】このような1ターンのインダクタンス素子
は、おおよそ最高300MHz程度の高周波帯域まで使
用されているが、この従来構造では最近の高周波化、デ
ィジタル化、小型化の要求に対処することが困難であ
る。なぜならば、従来のインダクタンス素子は、前記の
ようにフェライト粉の成形によるので、ビーズ21、2
3として小型になれば形状の再現性が悪く、また、穴2
0を形成するためのピン状の金型が非常に細くなるの
で、成形時にトラブルが発生しやすく、金型寿命も短く
なる。このため、直径が最小約3mm程度、穴20の直
径が最小約0.7mm程度のものまでしか得られないの
が現状であり、小型化への対応が困難であるという問題
点があった。また、バルク材料であるために透磁率が1
00程度のものしか得られず、Q値が低いという問題点
があった。
【0004】従来の他のインダクタンス素子として、印
刷法等により導体と磁性体とを積層してチップ状にした
ものがあるが、製造工程が複雑化し、高価なものとなる
上、導体が細くなるので電気抵抗が大となり、コア損失
も大きくなるという問題点があった。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑み、高いQ値を
有し、かつトータルの導線の長さを長くとることがで
き、コンパクト化が可能となるインダクタンス素子を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によるインダクタンス素子は、基板の両端に
それぞれ電極を設けると共に基板上の両端近傍に台部を
設け、 導線の両端を前記基板の両端の電極に接続すると
共に、該導線の途中の部分を前記台部上に交互に固定し
てジグザグに配設し、 前記導線の周囲に成膜技術による
軟磁性薄膜を一体に形成してなることを特徴とする(請
求項1)また、本発明のインダクタンス素子は、基板
の両端にそれぞれ一対の電極を設けると共に基板上の両
端近傍に台部を設け、 2本の導線の両端を前記基板の両
端の対をなす電極にそれぞれ接続すると共に、該導線の
途中の部分を前記台部上に交互に固定して2本の導線が
互いに平行をなすようにジグザグに配設し、 前記2本の
導線の周囲に成膜技術による軟磁性薄膜を2本の導線が
一体をなすように形成してなる ことを特徴とする(請求
項2)。 また、基板の両端にそれぞれ複数の電極を設け
ると共に基板上の両端近傍に台部を設け、 複数本の導線
の両端を前記基板の両端の電極にそれぞれ接続すると共
に、該導線の途中の部分を前記台部に掛け、 前記導線の
台部間の部分に、成膜技術による軟磁性薄膜を、複数の
導線について共通に一体に形成してなる ことを特徴とす
る(請求項3)。
【0007】
【作用】本発明のインダクタンス素子は、上述の構造を
有するものであり、導線を流れる電流によって発生した
磁界による磁束は、周囲の軟磁性薄膜を通り、インダク
タンス素子としての役目を果たし、導線が2本以上の場
合には、トランスとしての機能を発揮する。
【0008】
【実施例】図1(A)は本発明によるインダクタンス素
子の前提となる構造を示す斜視図であり、銅や金等の導
線1にメッキ法あるいは真空成膜法により、パーマロ
イ、センダスト、アモルファス磁性材、微細結晶合金材
料、あるいはこれらの多層膜でなる軟磁性薄膜2を形成
してなる。
【0009】具体例について説明すると、直径が0.2
5mm、長さが30cmの銅線を、下記の液組成のパー
マロイめっき浴に浸漬し、200Oeの磁場を印加しな
がら、めっき浴温度を40℃、電流密度1A/100c
で30分めっきし、29cmの長さに4μmの膜厚
の軟磁性薄膜2を形成した。
【0010】(めっき浴組成) その後、インピーダンスアナライザー(HP4195
A)によりインダクタンスLを測定し、めっきしないも
のと比較した。その結果、周波数f=10MHzにおけ
るインダクタンスLおよびQは、軟磁性薄膜2有りの場
合にL=1.3μH、Q=80、無しの場合L=0.3
μH、Q=35であった。また、100kHz〜300
MHzについて、インダクタンスLとQの周波数特性を
しらべたところ、図1(B)、(C)に示す結果を得
た。
【0011】上記の例においては導線1に軟磁性薄膜2
を直接形成したが、図1(D)に示すように、導線1の
周囲にSiO等の絶縁膜3を形成し、その上に軟磁性
薄膜2を形成すれば、軟磁性薄膜2での電流の流れを防
止して、特性の良いインダクタンス素子を得ることがで
きる。また、導線1が銅である場合には、絶縁膜2によ
り銅の薄膜2への拡散を防止できる。なお、銅の拡散を
防止するため、絶縁膜3の代わりに鉄やモリブデンのよ
うな金属膜を形成しても良い。
【0012】また、上記の例では、軟磁性薄膜2を1層
形成した例について説明したが、図2(A)に示すよう
に、絶縁膜3と軟磁性薄膜2とを多層に積層することに
より、渦電流損失を低下させた高周波使用に適したイン
ダクタンス素子が得られる。このような多層構造は、例
えば下記のような真空成膜により得ることができる。
【0013】図2(B)は図2(A)に示した多層構造
を得るための真空成膜法の一例を示すもので、銅線1を
チャンバー4内で回転させながら赤外線ヒータ5により
300℃程度に加熱して蒸着源6よりSiOを150
Åの厚みに形成し、その上にNi0Fe0を0.4
μmの厚みに形成するという作業を交互に繰り返し、軟
磁性薄膜2の層数が10層の多層膜を形成した。このよ
うな多層膜を前記した30cmの長さの銅線に前記と同
様の長さに形成した場合、周波数f=10MHzにおけ
るインダクタンスLは1.3μH、f=300MHzに
おけるインダクタンスLは1.2μHとなり、図1に示
した1層の場合に比較して10MHz以上の周波数にお
けるインダクタンスLの低下が少ないという結果を得
た。
【0014】図3(A)は本発明の前提となる別の構造
であり、絶縁被膜を施した導線を合わせて軟磁性薄膜2
で一体に覆うことにより、小型コモンモードチョークコ
イルまたはアイソレーショントランスとして使用できる
インダクタンス素子を構成したものである。この素子
は、両端の絶縁被覆を剥ぐことにより、インダクタンス
素子として用いることもできる。
【0015】図3(A)の具体例について説明すると、
直径0.1mm、長さ10cmの2本の銅線が合体しか
つ絶縁されるように、図3(B)の断面図に示すよう
に、1000Åの厚みのSiOでなる絶縁膜3で一体
化した。なお、絶縁膜3は磁性膜作製時に加熱する必要
が無ければエポキシ樹脂等の有期系材料を用いても良
い。このように絶縁膜3を形成した後、銅線1を回転さ
せながら真空蒸着法でパーマロイ多層膜(SiOの厚
みが150Å、パーマロイの厚みが0.4μmで10
層)を4μmの厚みで9cmの長さに形成した。
【0016】その後、前記と同様の方法でインダクタン
スを測定した。その結果、周波数f=10MHzにおけ
るインダクタンスLおよびQは、軟磁性薄膜2有りの場
合にL=1.5μH、Q=50、無しの場合L=0.2
μH、Q=10であった。また、100kHz〜300
MHzについて、インダクタンスLとQの周波数特性を
しらべたところ、図3(C)、(D)に示す結果を得
た。
【0017】図4(A)は本発明の導線構造の他の例
あり、コイル状に導線1を巻き、その上に軟磁性薄膜2
を形成したものである。この構造によれば、導線1の総
長を長くとることができ、コンパクト化できる。
【0018】図4(B)は本発明の導線構造の他の例
あり、導線1の両端の曲成脚部aを、セラミック等の絶
縁材でなる基板6に貫挿して固定し、脚部a以外の部分
の表面に真空成膜法により軟磁性薄膜2を形成したもの
である。この実施例のインダクタンス素子は、両端の脚
部aの間隔が一定に設定され、印刷基板に搭載するイン
ダクタンス素子として用いる場合に好適である。
【0019】図5は本発明のインダクタンス素子の一実
施例であり、(a)に示すように、基板8の両端に電極
9を設けておき、また、両端近傍に台部8a、8bを形
成し、(b)とそのE−E断面図である(c)に示すよ
うに、両端の電極9と、台部8a、8b上に間隔を置い
て形成した金属膜10にワイヤボンディングにより導線
1を交互に固定してジグザグに配設し、(d)とそのF
−F断面図である(e)に示すように、導線1上にめっ
きにより軟磁性薄膜2を形成したものである。
【0020】図5の実施例によれば、導線1の総長を長
くとることができ、コンパクト化でき、電極9を基板8
の側面ないしは底面に設けることにより、表面実装が可
能である。また、導線1が台部8a、8bにより浮かせ
てあるので、導線1の表裏に磁性薄膜2を形成できる。
なお、導線1の台部8a、8bへの接続は、図5(f)
に示すように、台部8a、8bに溝12を設けてその溝
12に導線1の折り曲げ部を嵌め込み、必要に応じて樹
脂11で固定する方法も採用できる。さらに、軟磁性薄
膜2を導線1の表面に形成した後、樹脂で台部8a、8
b間の導線1を固定する構造も採用可能である。
【0021】図6は本発明の他の実施例であり、2本の
導線1a、1bを図5と同様の基板8上に配置してコモ
ンモードチョークコイルまたはアイソレーショントラン
スを構成する例である。すなわち、(a)とその部分拡
大図である(b)に示すように、基板8の4隅に電極9
a〜9dを形成すると共に、台部8a、8b上には一方
の導線1a、1bをそれぞれボンディングする金属膜1
0a、10bを設けておき、(c)に示すように、ワイ
ヤボンディングにより、一方の導線1aは電極9a、9
c間に途中部分を台部8a、8b間でジグザグに結合し
て固定し、他方の導線1bは電極9b、9d間に途中部
分を台部8a、8b間で前記導線1aに隣接するように
ジグザグに結合して固定し、次に(d)に示すように、
軟磁性薄膜2を前記真空成膜法により形成する。このよ
うなコモンモードチョークコイルまたはトランスを構成
ずる場合においても、ジグザグ部の固定に樹脂あるいは
溝への嵌合構造を用いることができ、さらに、図3
(B)で示したように、あらかじめ2本の導線1の両端
以外の部分を絶縁膜3で一体化した構造としても良い。
【0022】図7は本発明を変圧用トランスに適用した
例であり、(a)、(b)に示すように、基板8の両端
に電極9a〜9hを形成しておき、(c)のように、電
極9aと9e、9bと9f、9cと9g、9dと9hを
それぞれ導線1により接続し、基板1の裏面を利用した
導体パターンあるいは外部リード線1cにより、電極9
eと9b、9fと9cとを接続し、4本の導線1の合わ
せ部分12(この部分はより線にしてもよい)に軟磁性
薄膜2を被着すれば、電極9dと9hを一次側電極(ま
たは二次側電極)、9aと9gとを二次側電極(または
一次側電極)としたした場合、巻き数比が1:3(また
は3:1)のトランスが得られる。
【0023】図8は本発明の他の実施例であり、(a)
のように基板8上に導線1を固定して真空成膜法によ
り、軟磁性薄膜2を形成することにより、(b)に示す
ように、Gに示す範囲については軟磁性薄膜2を欠落さ
せ、これにより故意に薄膜2の周方向の透磁率を低下さ
せ、所望の特性が得られるようにしたものである。この
インダクタンス素子は、例えばギャップ付きチョークコ
イルとして用いることができる。
【0024】その他、本発明のインダクタンス素子は、
電子部品の端子となる脚部に適用する等種々の変形、付
加が可能である。また、本発明を実施する場合、上記各
実施例以外の目的に応じた成膜技術が用いられる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、磁性材として、従来の
ようにフェライトの成形ビーズを用いるのではなく、成
膜技術により得られる軟磁性薄膜を用いたので、透磁率
の高い磁性材料を使用することが可能となり、非常に小
型でQ値の高いインダクタンス素子を得ることができ
る。また、基板上の台部間に導線をジグザグに配置する
かあるいは複数本配置したので、トータルの導線の長さ
を長くとることができ、コンパクト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明によるインダクタンス素子の前
提構造を製造工程と共に示す斜視図、(B)はそのイン
ダクタンスの周波数特性図、(C)はQの周波数特性
図、(D)は前提構造の他の例を示す断面図である。
【図2】(A)本発明によるインダクタンス素子の前提
構造の他の例を示す断面図、(B)はそのインダクタン
ス素子の製造装置の概略の説明図である。
【図3】(A)は本発明によるインダクタンス素子の
提構造の他の例を製造工程と共に示す斜視図、(B)は
その断面図、(C)はそのインダクタンスの周波数特性
図、(D)はQの周波数特性図である。。
【図4】(A)、(B)はそれぞれ被覆導線構造を製造
工程と共に示す斜視図である。
【図5】(a)〜(e)は本発明によるインダクタンス
素子の一実施例を製造工程と共に示すもので、(a)は
基板の構成を示す斜視図、(b)は導線結合後の状態を
示す斜視図、(c)は(b)のE−E断面図、(d)は
磁性薄膜形成後の状態を示す平面図、(e)は(d)の
F−F断面図である。(f)は導線と基板との結合構造
の他の例を示す斜視図である。
【図6】本発明によるインダクタンス素子の他の実施例
を製造工程と共に示すもので、(a)は基板の構成を示
す斜視図、(b)は(a)の部分拡大図、(c)、
(d)はそれぞれ導線結合後、磁性薄膜形成後の状態を
示す平面図である。
【図7】本発明によるインダクタンス素子の他の実施例
を製造工程と共に示すもので、(a)は基板の構成を示
す斜視図、(b)は(a)の平面図、(c)、(d)は
それぞれ導線結合後、磁性薄膜形成後の状態を示す平面
図である。
【図8】本発明によるインダクタンス素子の他の実施例
を製造工程と共に示すもので、(a)、(b)はそれぞ
れ導線結合後、磁性薄膜形成後の状態を示す斜視図であ
る。
【図9】(a)は従来のインダクタンス素子の構成要素
を示す斜視図、(b)はその製品を示す斜視図、(c)
は従来のインダクタンス素子の他の例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1、1a、1b 導線 2 軟磁性薄膜 3 絶縁層 4 チャンバー 5 ヒータ 6 蒸着源 7、8 基板 9、9a〜9h 電極 10、10a、10b 金属膜 11 樹脂 12 溝
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−172208(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 17/06 H01F 17/00 H01F 41/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の両端にそれぞれ電極を設けると共に
    基板上の両端近傍に台部を設け、 導線の両端を前記基板の両端の電極に接続すると共に、
    該導線の途中の部分を前記台部上に交互に固定してジグ
    ザグに配設し、 前記導線の周囲に成膜技術による軟磁性薄膜を一体に形
    成してなる ことを特徴とするインダクタンス素子。
  2. 【請求項2】基板の両端にそれぞれ一対の電極を設ける
    と共に基板上の両端近傍に台部を設け、 2本の導線の両端を前記基板の両端の対をなす電極にそ
    れぞれ接続すると共に、該導線の途中の部分を前記台部
    上に交互に固定して2本の導線が互いに平行をなすよう
    にジグザグに配設し、 前記2本の導線の周囲に成膜技術による軟磁性薄膜を2
    本の導線が一体をなすように形成してなる ことを特徴と
    するインダクタンス素子。
  3. 【請求項3】基板の両端にそれぞれ複数の電極を設ける
    と共に基板上の両端近傍に台部を設け、 複数本の導線の両端を前記基板の両端の電極にそれぞれ
    接続すると共に、該導線の途中の部分を前記台部に掛
    け、 前記導線の台部間の部分に、成膜技術による軟磁性薄膜
    を、複数の導線について共通に一体に形成してなる こと
    を特徴とするインダクタンス素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009021325A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Murata Mfg Co Ltd 巻線型コモンモードチョークコイル
JP2009277902A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Kaho Kagi Kofun Yugenkoshi ミニチョークコイル、およびその製造方法
JP2011222617A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Furukawa Electric Co Ltd:The インダクタ用線材およびインダクタ
JPWO2013046399A1 (ja) * 2011-09-29 2015-03-26 古河電気工業株式会社 電磁石用線材およびコイル
JP6582183B2 (ja) * 2015-09-03 2019-10-02 ローム株式会社 磁気デバイス、およびパワーモジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103568024B (zh) * 2012-07-31 2015-06-03 发那科株式会社 利用机械手取出散装物品的装置

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