JP4304019B2 - 磁心型積層インダクタ - Google Patents

Description

この発明は磁心型積層インダクタに関し、とくに表面実装用チップインダクタであって直流重畳されて使用されるものに適用として有効であり、たとえば携帯電話機などの移動情報機器において、内蔵電池から得られる電源電圧（起電力）を所定の回路動作電圧に変換する超小形のＤＣ−ＤＣコンバータに利用して好適である。

ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電源回路に使用されるトランスやチョークコイルなどの磁心型インダクタは磁性コアにコイルを巻回して構成されるため、半導体集積回路などの電子部品に比べて小形化とくに薄型化が困難であった。そこで、本発明者は、図９に示すような磁心型積層インダクタを検討した。

図９は、本発明者が本発明に先立って検討した磁心型積層インダクタの構成を示す。同図において、（ａ）は外観構成の斜視図、（ｂ）は導体パターンの上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｃ）の厚み方向拡大図をそれぞれ示す。

磁性コアを有しない非磁心型の積層インダクタは、非磁性電気絶縁層と導体パターンをスクリーン印刷等で積層して形成されるが、図９に示す磁心型積層インダクタ１０'は、電気絶縁性磁性体（軟磁性体）３０と導体パターン２０をスクリーン印刷等で積層することにより形成される。導体パターン２０は電気絶縁性磁性体３０内で層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルＬを形成する。積層された電気絶縁性磁性体３０は上記コイルＬからの磁束（図中の矢印）を環状に導く閉磁路を形成する。コイルＬの両端は引き出し用導体パターン部２１，２２を介してインダクタチップの両端に位置する電極端子１１，１２に接続される。

上記磁心型積層インダクタ１０'は、磁性体３０による磁性コア（磁心）を有することにより、磁気漏洩が少ないとももに、比較的少ないコイル巻数で必要なインダクタンスを得ることができる。このため、上記トランスやチョークコイルなどをチップインダクタとして超小型に形成するのに適している。たとえば、高周波スイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータで使用するチップインダクタについては、高透磁率の磁性体３０との組み合わせにより、４回程度のコイル巻数でほとんどの仕様要求に対応することができる。

なお、上記検討技術に比較的近い公知技術例としては、たとえば特許文献１や特許文献２の積層インダクタがある。

上記磁心型積層インダクタ１０'では、コイル巻数に比べて高いインダクタンスを得ることができるが、小さなコイル電流（励磁電流）でも、磁性体３０の磁気飽和によるインダクタンスの急低下が生じてしまうという問題があった。つまり、所定以上のインダクタンスを保証できる電流上限値が小さく、トランスやチョークコイルなどして十分な定格電流が得られないという問題があった。

ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電源回路あるいはパワー回路に使用されるインダクタは、直流電流が重畳された状態いわゆる直流重畳されて使用されることが多い。直流重畳状態で所定のインダクタンス特性を得るためには、上記定格電流を十分に大きく確保する必要がある。

そこで、本発明者は、図１０に示すように、上記閉磁路に磁気ギャップ層４０を介在させることにより、その閉磁路での磁気飽和レベルを高め、これにより、上記定格電流を増大させることを検討した。

図１０において、（ａ）は磁心型積層インダクタ１０'の厚み拡大断面図、（ｂ）はそのインダクタ１０'の電流／インダクタンス特性グラフをそれぞれ示す。

同図に示す磁心型積層インダクタ１０'は、（ａ）に示すように、高透磁率の磁性体３０中に導体パターン２０が４層（２０−１〜２０−４）に形成されている。この４層の導体パターン（２０−１〜２０−４）は４回巻きのコイルを形成する。磁気ギャップ層４０は、その４層の導体パターン（２０−１〜２０−４）を層方向に２分する中心層部に形成されている。この磁気ギャップ層４０が上記閉磁路に介在することにより、その閉磁路での磁気飽和レベルを高めることができる。

これにより、同図の（ｂ）に示すように、所定以上のインダクタンス値を保証できる電流上限値すなわち定格電流を大きく確保することできる。（ｂ）のグラフにおいて、実線は磁気ギャップ層４０が有る場合の特性、破線は磁気ギャップ層４０が無い場合の特性をそれぞれ示す。
特開２００３−３１４２４号公報 特開２００１−８５２３１号公報

図１０に示した磁心型積層インダクタ１０'は磁気ギャップ層４０により、所定以上のインダクタンス値を保証できる定格電流を増大させることができるが、次のような問題のあることが判明した。
すなわち、図１０の（ｂ）において、コイル電流（励磁電流）がある程度以上の大きさの領域では、コイル電流によるインダクタンスの変化が比較的緩やかで特性が安定しているが、コイル電流が小さい領域ではインダクタンスが特異的に高く、かつコイル電流による変化が急激で特性が安定しない。したがって、直流電流を重畳させて使用する場合に、その重畳電流によってインダクタンスが大きく変動してしまい、良好な直流重畳性能が得られない、という問題が生じる。

また、インダクタンスの測定検査は通常、小電流で行った方が測定負担を軽減して検査効率を高めることができるが、その小電流での検査では特異的な高インダクタンスが計測されてしまうため、適正な検査が行えないといった問題も生じる。

小電流領域でインダクタンスが特異的に高くなることについて、本発明者が知得したところによれば、次のようなことが考えられる。すなわち、図１０の（ａ）に矢印に線で示すように、各導体パターン（２０−１〜２０−４）の周囲にそれぞれ局部的な閉磁路が形成される。磁気ギャップ層４０に隣接する内側の導体パターン２０−２，２０−３の周囲には、その磁気ギャップ層４０の介在により、相対的に低透磁率の閉磁路が局部的に形成される。一方、磁気ギャップ層４０から離れた外側の導体パターン２０−１，２０−４の周囲には、磁気ギャップ層４０が介在しないため、相対的に高透磁率の閉磁路が局部的に形成される。このため、内側の導体パターン２０−２，２０−３と外側の導体パターン２０−１，２０−２の間では、各導体パターンからの誘導磁束が互いに平衡相殺されず、局部的な磁気バイアスが生じる。この磁気バイアスにより生じる局部的な磁気飽和が、図１０の（ｂ）に示したような、特異的な高インダクタンスを生じさせると考えられる。

この発明は以上のような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、所定以上のインダクタンス値を保証できる定格電流を大きく確保できるとともに、定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性が得られるようにし、これにより良好な直流重畳性能が得られるようにし、さらに小電流による測定検査も適正に行えるようにした磁心型積層インダクタを提供することにある。

本発明による手段は、電気絶縁性磁性体と導体パターンが上下に積層されて、上記導体パターンが上記磁性体内で上下に重畳しながら螺旋状に周回するコイルを形成し、上記磁性体が上記全てのコイルからの磁界を環状に導く閉磁路を形成する磁心型積層インダクタにおいて、上記導体パターンの層間に磁気ギャップ層が介在させられているとともに、その磁気ギャップ層が磁性体層を挟んで互いに離れた複数層に分けて形成され、さらにその複数の磁気ギャップ層は積層中心部に対して磁気等価的に上下対称に配置されるとともに、各磁気ギャップ層は少なくとも間に２層以上の導体パターンを置いて配置され、上記磁気ギャップ層を挟む上記コイルの巻線間を、くぐり抜ける局部的な磁束が無いことを特徴とする。

上記手段ではさらに、次ののような手段を備えることができる。あるいは、備えることが好ましい。すなわち、
（１）上記積層中心部には磁性体層が位置し、この中心部の磁性体層を挟んで上記複数の磁気ギャップ層が磁気等価的に上下対称に配置されている。
（２）上記コイルを形成する導体パターンが偶数層であるとともに、その偶数の導体パターン層を上下に２分する中心部磁性体層の上方と下方にそれぞれ上記磁気ギャップ層が磁気等価的に上下対称に配置されている。
（３）上記コイルが４層の導体パターンにより形成されるとともに、第１層と第２層の導体パターンの間、第３層と第４層の導体パターンの間にそれぞれ、上記磁気ギャップ層が配置されている。
（４）上記磁性体がフェライト磁性材料で形成されている。
（５）上記磁気ギャップ層が非磁性材料で形成されている。または、上記磁気ギャップ層が上記磁性体に対して相対的に低透磁率かつ高飽和の磁性体で形成されている。
（６）上記磁気ギャップ層が螺旋状に周回する上記導体パターンとの重畳面およびその内側面に形成されて、その磁気ギャップ層の側端面が上記磁性体で囲繞されている。

上記手段によれば、所定以上のインダクタンス値を保証できる定格電流を大きく確保できるとともに、定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性が得られるようになり、これにより良好な直流重畳性能が得られるようになり、さらに小電流による測定検査も適正に行える磁心型積層インダクタを得ることができる。

図１は、本発明による磁心型積層インダクタの第１実施例を示す。同図において、（ａ）は外観構成の斜視図、（ｂ）は導体パターンの上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を厚み方向に拡大した図をそれぞれ示す。
同図に示す磁心型積層インダクタ１０は、表面実装用のチップ部品として構成されている。この磁心型積層インダクタ１０は、電気絶縁性磁性体（軟磁性体）３０と導体パターン２０をスクリーン印刷等で交互に積層することにより形成される。導体パターン２０は電気絶縁性磁性体３０内で層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルＬを形成する。図示の実施例の場合、導体パターン２０は直角に屈曲しながら矩形状に巻回されたコイルＬを形成している。

積層された電気絶縁性磁性体３０は、上記コイルＬからの磁束（図中の矢印）を環状に導く閉磁路を形成する。コイルＬの両端は引き出し用導体パターン部２１，２２を介してインダクタチップの両端に位置する電極端子１１，１２に接続される。電極端子１１，１２はチップの両端に位置対称に配設されている。

ここで、上記磁心型積層インダクタ１０には、（ｃ）に示すように、上記コイルが４層（偶数）の導体パターン（２０−１〜２０−４）により４回巻きに形成されている。また、上記磁性体３０内には磁気ギャップ層４０，４０が２層に分割されて形成されている。

一方の磁気ギャップ層４０は、第１層と第２層の導体パターン（２０−１，２０−２）の層間に介在させられている。他方の磁気ギャップ層４０は、第３層と第４層の導体パターン（２０−３，２０−４）の層間に介在させられている。

導体パターン（２０−１〜２０−４）が偶数層（４層）であることにより、積層中心部には磁性体層が位置する。２つの磁気ギャップ層４０，４０は、その積層中心部の磁性体層を挟んで互いに離れた２層に分けて形成されるとともに、その積層中心部に対して磁気等価的に上下対称に配置されている。上方の磁気ギャップ層４０と下方の磁気ギャップ層４０の間には、２つの導体パターン（２０−２，２０−３）の層が置かれた形となっている。

上記磁性体３０はフェライト磁性材料を用いて形成されている。また、上記磁気ギャップ層４０，４０は非磁性材料を用いて形成されている。この磁気ギャップ４０，４０は、実施例では非磁性体を用いているが、上記磁性体３０に対して相対的に低透磁率かつ高飽和の磁性体を用いて形成してもよい。

図２は、上記磁心型積層インダクタ１０の電流／インダクタンス特性を示す。同図において、実線で示す特性は、図１に示した実施例の磁心型積層インダクタ１０の特性を示す。破線は図１０に示した磁心型積層インダクタ１０'の特性を示す。同図からもあきらかなように、どちらも、所定以上のインダクタンスを保証できる定格電流については磁気ギャップにより大きく確保されているが、実施例の方は、小電流領域でインダクタンスが特異的に高くなることはなく、定格電流の範囲で全体が、緩やかで変化の少ない良好な電流／インダクタンス特性を示している。

このような良好な特性は、次のような構成上の特徴により達成されている。すなわち、
（１）導体パターン（２０−１〜２０−４）の層間に磁気ギャップ層４０，４０が介在させられている。
（２）その磁気ギャップ層４０，４０が磁性体層を挟んで互いに離れた複数層に分けて形成されている。
（３）その複数層の磁気ギャップ層４０，４０が積層中心部に対して磁気等価的に上下対称に配置されている。
（４）各磁気ギャップ層４０，４０は少なくとも間に２層以上の導体パターン（２０−２，２０−３）を置いて配置されている。

上記構成上の特徴により、小電流領域でのインダクタンスが次のようにして平坦化されると考えられる。
すなわち、図１の（ｃ）に矢印の磁束線で示すように、導体パターン２０−１と２０−２の間、および２０−３と２０−４の間をそれぞれ磁気ギャップ層４０とすると、導体パターン２０−１と２０−２の間、および２０−３と２０−４の間を面方向（水平方向）に抜ける局部的な磁束が上記磁気ギャップ層４０によって遮断される。つまり、巻線間をくぐり抜ける局部的な磁束が無くなる。そして、積層中心部すなわち２組の導体パターン（２０−１，２０−２の組と２０−３，２０−４の組）の間は磁性体層となっているが、この中心磁性体層の上下でそれぞれに発生する局部的な磁界は、その中心部の磁性体層にて、同じ大きさの磁界が逆向きに作用することにより打ち消し合う。これにより、巻線間の磁束が漏れ出てくることが無くなる。結果として、全ての巻線間で面方向にくぐり抜ける磁束が無くなり、これにより、特異的なインピーダンス変化が抑制される。

上記考えによれば、コイルが４層の導体パターン（２０−１〜２０−４）により形成されるとともに、第１層と第２層の導体パターン（２０−１，２０−２）の間、第３層と第４層の導体パターン（２０−３，２０−４）の間にそれぞれ、上記磁気ギャップ層４０，４０が配置されている構成が最適ということになる。図２に示した結果は、そのことを裏付ける。

複数層の磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部に対して磁気等価的に上下対称に配置するが、その磁気等価的に上下対称な配置は、上記実施例のように、形状寸法的に上下対称な配置により形成することができる。しかし、上記効果は磁気等価的な上下対称により得られ、必ずとも形状寸法的な上下対称でなくてもよい。

以上のように、上記実施例の磁心型積層インダクタ１０では、所定以上のインダクタンス値を保証できる定格電流を大きく確保することができるとともに、その定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性を得ることができる。これにより、良好な直流重畳性能を得ることができる。また、小電流による測定検査も適正に行うことができる。

上記第１実施例は、本発明を実施するための最良の形態の一つであるが、本発明は上記以外の形態でも所定の効果を得ることができる。

図３は、本発明による磁心型積層インダクタの第２および第３の実施例を比較例とともに示す。同図において、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ磁心型積層インダクタの厚み方向を拡大強調した破断斜視図であって、（ａ）は比較例、（ｂ）は第２実施例、（ｃ）は第３実施例をそれぞれ示す。
比較例の磁心型積層インダクタ１０'と実施例の磁心型積層インダクタ１０はいずれも、６層の導体パターン（２０−１〜２０−６）による５．５巻回数のコイルが積層形成されている。

（ａ）に示す比較例の積層インダクタ１０'は、６層の導体パターン（２０−１〜２０−６）を上下に２分する中心部に比較的厚さの大きな磁気ギャップ層４０（１２μｍ）が１層だけ形成されている。この比較例をタイプＡとする。

（ｂ）に示す第２実施例の積層インダクタ１０は、６層の導体パターン（２０−１〜２０−６）のうち、上から２層目と３層目の間、下から２層目と３層目）の間にそれぞれ、比較的薄い磁気ギャップ層４０（６μｍ）が形成されている。２つの磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部の磁性体層を挟んで磁気等価的に上下対称に配置されている。また、その２つの磁気ギャップ層４０，４０の間には２つの導体パターン層が配置されている。この実施例をタイプＢとする。

（ｃ）に示す第３実施例の積層インダクタ１０は、６層の導体パターン（２０−１〜２０−６）のうち、上から１層目と２層目の間、下から１層目と２層目５）の間にそれぞれ、比較的薄い磁気ギャップ層４０（６μｍ）が形成されている。２つの磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部の磁性体層を挟んで磁気等価的に上下対称に配置されている。また、その２つの磁気ギャップ層４０，４０の間には４つの導体パターン層が配置されている。この実施例をタイプＣとする。

この場合、６層の導体パターンに対して、コイル巻数が６巻回数ではなく、５．５巻回数となっているが、これは、巻線の両端引出しがそれぞれに接続する電極端子１１，１２が対面に位置することによる。これにより、形状寸法的には巻数が上下対称にならないが、前述したように、磁気等価的な上下対称が確保できればよい。また、積層コイルの実現には、各層の導体パターンをスルーホール等により層間接続する手段が必要となるが、その層間接続個所は各層ごとに重ならないように位置をずらす必要がある。このため、結果として、厳密な意味では、中心部を挟んで上下対称とはならないが、現実的に前述した効果が得られる磁気等価的な上下対称となればよい。

図４は、上記３タイプＡ，Ｂ，Ｃの電流／インダクタンス特性をそれぞれ示す。同図からあきらかなように、第２と第３の実施例であるタイプＢとＣは、比較例であるタイプＡに比べて、定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性を得ている。また、タイプＢとタイプＣの間で比較すると、第３の実施例であるタイプＣの方が、大きな電流域でのインダクタンス保持能力が高く良好な特性を得ることができる。

図５は、本発明による磁心型積層インダクタの第４〜第６の実施例を比較例とともに示す。同図において、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ磁心型積層インダクタの厚み方向を拡大強調した破断斜視図であって、（ａ）は比較例、（ｂ）は第４実施例、（ｃ）は第５実施例、（ｄ）は第６実施例をそれぞれ示す。
比較例の磁心型積層インダクタ１０'と実施例の磁心型積層インダクタ１０はいずれも、８層の導体パターン（２０−１〜２０−８）による７．５巻回数のコイルが積層形成されている。

（ａ）に示す比較例の積層インダクタ１０'は、８層の導体パターン（２０−１〜２０−８）を上下に２分する中心部に比較的厚さの大きな磁気ギャップ層４０（１０μｍ）が１層だけ形成されている。この比較例をタイプＡとする。

（ｂ）に示す第４実施例の積層インダクタ１０は、８層の導体パターン（２０−１〜２０−８）のうち、上から３層目と４層目の間、下から３層目と４層目の間にそれぞれ、比較的薄い磁気ギャップ層４０（５μｍ）が形成されている。２つの磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部の磁性体層を挟んで上下対称に配置されている。また、その２つの磁気ギャップ層４０，４０の間には２つの導体パターン層が配置されている。この実施例をタイプＢとする。

（ｃ）に示す第５実施例の積層インダクタ１０は、８層の導体パターン（２０−１〜２０−６）のうち、上から２層目と３層目の間、下から２層目と３層目６）の間にそれぞれ、比較的薄い磁気ギャップ層４０（５μｍ）が形成されている。２つの磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部の磁性体層を挟んで上下対称に配置されている。また、その２つの磁気ギャップ層４０，４０の間には４つの導体パターン層が配置されている。この実施例をタイプＣとする。

（ｄ）に示す第６実施例の積層インダクタ１０は、８層の導体パターン（２０−１〜２０−６）のうち、上から１層目と２層目の間、下から１層目と２層目の間にそれぞれ、比較的薄い磁気ギャップ層４０（５μｍ）が形成されている。２つの磁気ギャップ層４０，４０は積層中心部の磁性体層を挟んで上下対称に配置されている。また、その２つの磁気ギャップ層４０，４０の間には６つの導体パターン層が配置されている。この実施例をタイプＤとする。

図６は、上記４タイプＡ〜Ｄの電流／インダクタンス特性をそれぞれ示す。同図において、（ａ）はタイプＡとタイプＤの特性、（ｂ）はタイプＤとタイプＢの特性、（ｃ）はタイプＢとタイプＣの特性をそれぞれ示す。

各特性図（ａ）（ｂ）（ｃ）を検証すると、タイプＢ，Ｃ，Ｄ（第４〜第６実施例）のものはいずれも、タイプＡ（比較例）のものに比べて、小電流域でのインダクタンス変化が小さく、かつ定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性が得られた。また、タイプＢ，Ｃ，Ｄ（第４〜第６実施例）の間で比較すると、タイプＣ（第５実施例）、タイプＢ（第４実施例）、タイプＤ（第６実施例）の順にすぐれた特性を得ることができた。

図７は本発明による磁心型積層インダクタの第７実施例を示す。同図において、（ａ）は磁心型積層インダクタ１０の厚み方向を拡大強調した破断斜視図を示し、（ｂ）はその電流／インダクタンス特性を示す。

上述した実施例との相違に着目して説明すると、この第７実施例では、磁気ギャップ層４０，４０が螺旋状に周回する導体パターン２０との重畳面およびその内側面に形成されて、その磁気ギャップ層４０，４０の側端面が磁性体３０で囲繞されている。

本発明者が知得したところによると、磁気ギャップ層４０を積層面全体に広げて形成した場合、その磁気ギャップ層４０の側端面から外部へ磁束漏れを生じ、これがノイズ発生の原因となることが判明した。ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電源回路では、トランスやチョークコイルに高周波の励磁電流を通電させるが、その高周波励磁電流による誘導電磁界が上記磁気ギャップ層４０の側端面から漏洩してノイズ発生原因となることが確認された。

しかし、上記第７実施例によれば、磁気ギャップ層４０，４０が磁性体３０で囲繞されて磁気シールドされるため、ノイズ発生原因となる外部への磁束漏れを確実に阻止することができる。これとともに、電流／インダクタンス特性も、（ｂ）に示すように、直流重畳性能を向上する方向に改善されることが判明した。

図８は、本発明による磁心型積層インダクタの第８〜１０実施例を示す。同図において、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ磁心型積層インダクタ１０の厚み方向を拡大強調した破断斜視図を示す。

第８〜１０実施例はそれぞれ第７実施例の変形例である。（ａ）は６層の導体パターン（２０−１〜２０−６）に２つの磁気ギャップ層４０，４０を設けた実施例を示す。（ｂ）は８層の導体パターン（２０−１〜２０−８）に２つの磁気ギャップ層４０，４０を設けた実施例を示す。また、（ｃ）は１０層の導体パターン（２０−１〜２０−１０）に２つの磁気ギャップ層４０，４０を磁気等価的に上下対称に設けた実施例を示す。これらの実施例においても上述した効果を得ることが可能である。

以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、積層磁性体３０、コイルの導体パターン２０、磁気ギャップ層４０は、円形パターンあるいは楕円形パターンなどの矩形以外の平面パターンで形成してもよい。

所定以上のインダクタンス値を保証できる定格電流を大きく確保できるとともに、定格範囲内の全電流領域にてインダクタンス変化が比較的緩やかな好特性が得られるようになり、これにより良好な直流重畳性能が得られるようになり、さらに小電流による測定検査も適正に行える磁心型積層インダクタを提供することができる。これらは、たとえば携帯電話機などの移動情報機器において、内蔵電池から得られる電源電圧を所定の回路動作電圧に変換する超小形のＤＣ−ＤＣコンバータに利用して好適である。

本発明による磁心型積層インダクタの第１実施例を示す図であって、（ａ）は外観構成を示す斜視図、（ｂ）は導体パターンを示す上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を厚み方向に拡大強調した断面図である。 本発明の第１実施例の電流／インダクタンス特性を示すグラフである。 本発明の第２，第３の実施例および比較例とともに厚み強調して示す図であって、（ａ）は比較例の破断斜視図、（ｂ）は第３実施例の破断斜視図、（ｃ）は第４実施例の破断斜視図である。 本発明の第２，第３の実施例および比較例の電流／インダクタンス特性をそれぞれ示すグラフである。 本発明の第４〜第６の実施例を比較例とともに厚み強調して示す図であって、（ａ）は比較例の破断斜視図、（ｂ）は第４実施例の破断斜視図、（ｃ）は第５実施例の破断斜視図、（ｄ）は第６実施例の破断斜視図をそれぞれ示す。 本発明の第４〜第６の実施例および比較例の電流／インダクタンス特性をそれぞれ示すグラフであって、（ａ）は比較例と第６実施例の特性グラフ、（ｂ）は第６実施例と第４の実施例の特性グラフ、（ｃ）は第４実施例と第５の実施例の特性グラフである。 本発明による磁心型積層インダクタの第７実施例とその電流／インダクタンス特性わ示す図であって、（ａ）は第７実施例の磁心型積層インダクタを厚み強調して示す破断斜視図、（ｂ）はその電流／インダクタンス特性を示すグラフである。 本発明の第８〜１０実施例を厚み強調して示す図であって、（ａ）は弟８実施例の破断斜視図、（ｂ）は弟９実施例の破断斜視図、（ｃ）は弟１０実施例の破断斜視図である。 本発明者が本発明に先立って検討した磁心型積層インダクタの構成を示す図であって、（ａ）は外観構成を示す斜視図、（ｂ）は導体パターンを示す上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｃ）の厚み方向を拡大強調とした断面図である。 図９の磁心型積層インダクタに磁気ギャップ層を設けた磁心型積層インダクタ１０'の厚み拡大断面図、（ｂ）はそのインダクタ１０'の電流／インダクタンス特性グラフである。

符号の説明

１０’ 磁心型積層インダクタ（従来または比較例）
１０ 磁心型積層インダクタ（本発明）
１１，１２ 電極端子
２０ 導体パターン
２０−１〜２０−８ 導体パターン（層別に示す）
２１，２２ 引き出し用導体パターン部
３０ 電気絶縁性磁性体
４０ 磁気ギャップ層
Ｌ コイル

Claims (8)

1. 電気絶縁性磁性体と導体パターンが上下に積層されて、上記導体パターンが上記磁性体内で上下に重畳しながら螺旋状に周回するコイルを形成し、上記磁性体が上記全てのコイルからの磁界を環状に導く閉磁路を形成する磁心型積層インダクタにおいて、上記導体パターンの層間に磁気ギャップ層が介在させられているとともに、その磁気ギャップ層が磁性体層を挟んで互いに離れた複数層に分けて形成され、さらにその複数の磁気ギャップ層は積層中心部に対して磁気等価的に上下対称に配置されるとともに、各磁気ギャップ層は少なくとも間に２層以上の導体パターンを置いて配置され、上記磁気ギャップ層を挟む上記コイルの巻線間を、くぐり抜ける局部的な磁束が無いことを特徴とする磁心型積層インダクタ。
2. 請求項１において、上記積層中心部には磁性体層が位置し、この中心部の磁性体層を挟んで上記複数の磁気ギャップ層が磁気等価的に上下対称に配置されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
3. 請求項１または２において、上記コイルを形成する導体パターンが偶数層であるとともに、その偶数の導体パターン層を上下に２分する中心部磁性体層の上方と下方にそれぞれ上記磁気ギャップ層が磁気等価的に上下対称に配置されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、上記コイルが４層の導体パターンにより形成されるとともに、第１層と第２層の導体パターンの間、第３層と第４層の導体パターンの間にそれぞれ、上記磁気ギャップ層が配置されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、上記磁性体がフェライト磁性材料で形成されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、上記磁気ギャップ層が非磁性材料で形成されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
7. 請求項１〜５のいずれかにおいて、上記磁気ギャップ層が上記磁性体に対して相対的に低透磁率かつ高飽和の磁性体で形成されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、上記磁気ギャップ層が螺旋状に周回する上記導体パターンとの重畳面およびその内側面に形成されて、その磁気ギャップ層の側端面が上記磁性体で囲繞されていることを特徴とする磁心型積層インダクタ。

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