JP4769033B2 - インダクタ - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、携帯機器等の各種電子機器または車載用電子機器に用いられるインダクタに関する。

従来のインダクタは、フェライト焼成体や金属粉末のプレス成形体をコア本体に使用している。また、フープ等を電極に使用したタイプのインダクタにおいても、コア本体の剛性が強く、インダクタはほとんど変形することはない。このため、インダクタは曲げに弱く、さらには落下試験等の衝撃にも弱いものとなっている。また、インダクタをフレキシブル基板へ実装する場合、従来の剛成の強いインダクタでは、小型のものであれば基板に実装可能であるが、大型のものでは基板の曲げに追従できなくなり、フレキシブル基板への実装は不可能となる。このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１に開示されているインダクタが知られている。

特開２０００−９１１３５号公報（図１〜図３）

特許文献１に開示されているインダクタは、銅薄板により一体的に形成された蛇行導体からなるインダクタ部に、柔軟性を有する絶縁性の樹脂シートが両面から貼り合わされている。インダクタ部および樹脂シートは可撓性を有するため、特許文献１に開示されているインダクタは可撓性を有する。

しかしながら、特許文献１に開示されているインダクタは、銅薄板を絶縁性樹脂シートで狭持する構成となっており、磁性材料は当該インダクタの構成には含まれていない。したがって、当該インダクタは空芯コイル型のインダクタとなり、当該インダクタのインダクタンス値は小さい。そのため、空芯コイル型のインダクタは、高周波・低インダクタで微小電流の信号ラインにて使用可能であるが、高インダクタンス・高重畳特性の大電流の信号ラインあるいは電源ライン等において使用するのは困難である。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、フレキシブル基板への実装が可能であると共に、大電流の信号ラインあるいは電源ラインに使用可能なインダクタを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明のインダクタは、耐熱性樹脂フィルムと、可撓性を有する導体コイルと、導体コイルを被覆するための絶縁膜と、を順に配することにより形成されるフィルム型コイルを有し、フィルム型コイルの両面に磁性粉末と樹脂とを複合した複合磁性体のみが配置され、耐熱性樹脂フィルム、絶縁膜および複合磁性体は、インダクタの長さの１／３の撓みを与えても破損せず、初期と同等の性能を維持することができる可撓性を有し、導体コイルの両端は、耐熱性樹脂フィルムの端面から露出すると共に、外部電極に接続されており、当該外部電極と複合磁性体との間には絶縁体が配置されており、外部電極は、フィルム型コイルの一方の面から他方の面に亘って設けられているものである。

このように構成した場合には、インダクタの構成要素である耐熱性樹脂フィルム、絶縁膜および複合磁性体が少なくとも可撓性を有するものとなるため、インダクタは可撓性を有するものとなる。したがって、基板の曲げにも追従でき、フレキシブル基板への実装も可能となる。また、可撓性を有するため、落下試験等の衝撃にも耐えることが可能となる。さらに、フィルム型コイル上に複合磁性体が配置されていることにより、インダクタのインダクタンス値が高くなり、大電流が流れる電源ライン等においても使用できる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導体コイルは、耐熱性樹脂フィルム上に、導電性の薄膜として形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルは薄膜として形成されているため、導体コイルは可撓性を有する。そのため、フィルム型コイルは、実装する基板の曲げにも追従できるものとなる。

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導体コイルおよび絶縁膜は、耐熱性樹脂フィルムに、導電性ペーストと樹脂溶液をパターン印刷することにより形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルと絶縁膜の形成に導電性ペーストおよび印刷を使用しているため、高精度で、且つ安価に導体コイルと絶縁膜を耐熱性樹脂フィルム上に形成することができる。

また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、導体コイルは、耐熱性樹脂フィルムに、金属をエッチング、メッキ、電鋳、印刷または蒸着することでパターン形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルの厚さを容易に変化させることが可能となる。そのため、インダクタ全体の可撓性の大きさを容易に変化させることが可能となる。また、複雑な形状に対しても均一な膜厚を得ることができるため、導体コイルの成形精度を高めることができる。

また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、耐熱性樹脂フィルムにおいて導体コイルが形成さてれていない部分に打抜き穴が形成されているものである。このように構成した場合には、複合磁性体が打抜き穴に入り込むため、導体コイルが発する磁束に対してギャップができない。そのため、インダクタのインダクタンス値を高くすることが可能となり、大電流を有する電源ラインにおいて使用することが可能となる。

また、本発明のインダクタは、耐熱性樹脂フィルムと、可撓性を有する導体コイルと、導体コイルを被覆するための絶縁膜と、を順に配することにより形成されるフィルム型コイルを有し、フィルム型コイルの両面に磁性体のみが配置され、耐熱性樹脂フィルム、絶縁膜および磁性体は、インダクタの長さの１／３の撓みを与えても破損せず、初期と同等の性能を維持することができる可撓性を有し、導体コイルの両端は、耐熱性樹脂フィルムの端面から露出すると共に、外部電極に接続されており、当該外部電極と磁性体との間には絶縁体が配置されており、外部電極は、フィルム型コイルの一方の面から他方の面に亘って設けられているものである。

このように構成した場合には、インダクタの構成要素である耐熱性樹脂フィルム、絶縁膜および磁性体が少なくとも可撓性を有するものとなるため、インダクタは可撓性を有するものとなる。したがって、基板の曲げにも追従でき、フレキシブル基板への実装も可能となる。また、可撓性を有するため、落下試験等の衝撃にも耐えることが可能となる。さらに、フィルム型コイル上に磁性体が配置されていることにより、インダクタの可撓性を維持すると共に、インダクタのインダクタンス値を高くできる。これにより、大電流が流れる電源ライン等においても使用することが可能となる。また、このように構成した場合には、絶縁体が配置された部位が、磁性体に対してギャップを形成し、インダクタに配置された磁性体の透磁率が大きくなる。したがって、磁性体が磁気飽和するのを防止することが可能となり、インダクタの直流重畳特性を向上させることが可能となる。

また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、導体コイルは、複数個配置されているものである。このように構成した場合には、複数の導体コイルを１つのインダクタ中に配置することで、インダクタの機能を向上させることができ、インダクタの小型化が可能となる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、磁性体を金属磁性膜としたものである。このように構成した場合には、磁性体を薄膜として形成することができるため、磁性体は可撓性を有するものとなる。そのため、インダクタの薄型化を図ることができ、実装する基板の曲げにも追従できるものとなる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、金属磁性膜を、圧延により製造された箔体または溶湯を急冷することにより形成された箔体としたものである。このように構成した場合には、金属磁性体を薄膜として形成することができ、インダクタの薄型化が可能となる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、金属磁性膜は、電鋳、メッキ法またはＰＶＤを含む蒸着法により形成されるものである。このように構成した場合には、金属磁性膜を薄膜として形成でき、インダクタの薄型化が可能となる。また、金属磁性膜の厚さを容易に変化させることが可能となるため、インダクタ全体の可撓性の大きさを容易に変化させることが可能となる。また、複雑な形状に対しても均一な膜厚を得ることができるため、金属磁性膜の形成精度を高めることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、金属磁性膜は、熱処理されているものである。このように構成した場合には、金属磁性膜の残留ひずみを除去することが可能となり、金属磁性膜のもろさを消失させることができる。したがって、金属磁性膜の可撓性を維持することが容易となる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導体コイルは、耐熱性樹脂フィルム上に、導電性の薄膜として形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルは薄膜として形成されているため、導体コイルは可撓性を有する。そのため、フィルム型コイルは、実装する基板の曲げにも追従できるものとなる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導体コイルおよび絶縁膜は、耐熱性樹脂フィルムに、導電性ペーストと樹脂溶液をパターン印刷することにより形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルと絶縁膜の形成に導電性ペーストおよび印刷を使用しているため、高精度で、且つ安価に導体コイルと絶縁膜を耐熱性樹脂フィルム上に形成することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導体コイルは、耐熱性樹脂フィルムに、金属をエッチング、メッキ、電鋳、印刷、ＰＶＤまたは蒸着することでパターン形成されているものである。このように構成した場合には、導体コイルの厚さを容易に変化させることが可能となる。そのため、インダクタ全体の可撓性の大きさを容易に変化させることが可能となる。また、複雑な形状に対しても均一な膜厚を得ることができるため、導体コイルの形成精度を高めることができる。

本発明によると、インダクタのフレキシブル基板への実装が可能となると共に、大電流の信号ラインあるいは電源ラインに使用することも可能となる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係るインダクタ１０について、図１から図１０の各図面および表１に基づいて説明する。図１は、インダクタ１０を基板に実装されない面から透視した場合の平面図である。図２は、図１のインダクタ１０をＡ−Ａ線に沿って切断した場合の構成を示す側断面図である。図３は、図２のインダクタ１０において矢示Ｂで示した部分の拡大図である。図４は、フィルム型コイル１２の構成を示す図であり、（ａ）は、その上方から見た場合の平面図であり、（ｂ）は、その下方から見た場合の平面図である。図５は、図４に示すフィルム型コイル１２の側断面図である。図６は、図５のフィルム型コイル１２において矢示Ｃで示した部分の拡大図である。図７は、図１のインダクタ１０をＡ−Ａ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、（ａ）は、複合磁性体３０の合計の厚さを１００μｍとした場合の側断面図であり、（ｂ）は、複合磁性体３０の合計の厚さを２００μｍとした場合の側断面図であり、（ｃ）は、複合磁性体３０の合計の厚さを４００μｍとした場合の側断面図である。図８は、フィルム型コイル６１の側断面図である。図９は、図８のフィルム型コイル６１を上方から見た場合の導体コイル１６の構成を示す平面図である。図１０は、図８のフィルム型コイル６１を用いて構成されたインダクタ６０の側断面図である。表１は、インダクタ１０に使用される複合磁性体３０の厚さとインダクタ１０のインダクタンス値との関係を示す表である。なお、以下の説明において、一端側とは左側を指し、他端側とは、右側を指すものとする。また、図２，図３および図５から図９において、上方とは上側を指すものとし、下方とは下側を指すものとする。

図１および図２に示すように、インダクタ１０は、インダクタ部３１と、インダクタ１０と当該インダクタ１０が実装される基板とを導電可能に接続する外部電極３４とから主に構成されている。また、インダクタ部３１は、可撓性を有するフィルム型コイル１２と、当該フィルム型コイル１２を狭持するように配置された複合磁性体３０と、から主に構成されている。なお、本実施の形態において定義する可撓性とは、撓み方向において、インダクタ１０の長さの１/３の撓みを与えた場合、当該インダクタ１０が破損せず、初期と同等の性能を維持することをいう。

さらに、フィルム型コイル１２は、図４（ａ），図４（ｂ）および図５に示すように、耐熱性樹脂フィルム１４と、耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａおよび下面１５ｂに形成された渦巻状の導体コイル１６ａ，１６ｂ（以下、導体コイル１６ａ，１６ｂをまとめていう場合には導体コイル１６という。）と、その導体コイル１６を覆うように配置された絶縁膜２０ａ，２０ｂ（以下、絶縁膜２０ａ，２０ｂをまとめていう場合には絶縁膜２０という。）と、から構成されている。

図４に示すように、導体コイル１６は、可撓性を有する耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａおよび下面１５ｂに円形の渦巻形状となるように形成されている。耐熱性樹脂フィルム１４の外形は、六角形における対向する一組の頂部を、それらの頂部を結ぶ対角線に対して垂直方向に切断した八角形の形状となっている。そして、切断された部分は端面１４ａ，１４ｂを形成している。なお、耐熱性樹脂フィルム１４としては、ポリイミドフィルムまたはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムが採用されている。図４（ａ）に示すように、耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａには、導体コイル１６ａが、反時計回り方向の渦巻形状となるように形成されており、導体コイル１６ａの一端１６ｃは渦巻の中央部下方から下面１５ｂに向かって耐熱性樹脂フィルム１４をスルーホールしている。また、導体コイル１６ａの他端は、渦巻の外側から端面１４ｂに向かって延出し、端面１４ｂに接している。導体コイル１６ａは、耐熱性樹脂フィルム１４上に圧延銅箔を貼り付け、レジスト露光によりパターニングを行った後、圧延銅箔をエッチングすることによって形成されている。なお、必要に応じて、耐熱性樹脂フィルム１４上に圧延銅箔を貼り付けた後、当該圧延銅箔に銅メッキを施すようにしても良い。本実施の形態では、エッチングとしては、薄膜やレジストを化学的に除去するケミカルエッチングが採用されている。導体コイル１６ａの形成方法は、レジスト露光により形成されたパターンをエッチングすることに限らず、集束イオンビーム等のレーザを照射することにより銅箔のパターンを形成するようにしても良いし、マスクを用いたプラズマエッチングにより銅箔のパターンを形成するようにしても良い。また、エッチングに限らず、導電性ペーストのパターン印刷、メッキ処理、電鋳、金属箔印刷またはＰＶＤ（物理気相成長法）等の蒸着によりパターン形成するようにしても良い。これらの方法により導体コイル１６ａは薄膜として形成されるため、当該導体コイル１６ａは可撓性を有するものとなる。

耐熱性樹脂フィルム１４の下面１５ｂには、図４（ｂ）に示すように、導体コイル１６ｂが、時計回り方向に円形の渦巻形状となるように形成されている。この導体コイル１６ｂの他端１６ｅは、渦巻の中央部下方において上面１５ａから耐熱性樹脂フィルム１４をスルーホールする導体コイル１６ａの一端１６ｃと繋がっている。また、導体コイル１６ｂの一端１６ｆは、渦巻の外側から端面１４ａに向かって延出し、端面１４ａに接している。導体コイル１６ｂの形成方法は、導体コイル１６ａの場合と同様である。

耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａおよび下面１５ｂには、導体コイル１６ａ，１６ｂを覆うように絶縁膜２０ａ，２０ｂが形成されている。絶縁膜２０は、導体コイル１６の表面が外部と導通させないために設けられている。絶縁膜２０ａは、図４（ａ）に示すように、導体コイル１６ａを覆うような形状となる円筒形状の外側から他端側の端面１４ｂに向かって延出するように形成されている。また、絶縁膜２０ａは、図５に示すように、渦巻状に形成された導体コイル１６ａにおいて隣接する導体コイル１６ａ，１６ａの間に入り込んでいる。そのため、隣接する導体コイル１６ａ，１６ａ同士が導通することも防止できる。また、絶縁膜２０ａは、導体コイル１６ａの上方から絶縁膜形成樹脂溶液を流し込み、パターン印刷することにより形成される。そのため、絶縁膜２０ａは薄膜を形成し、可撓性を有するものとなる。絶縁膜２０ｂも、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜２０ａと同様に、下面１５ｂに形成されている。絶縁膜２０ｂの形状は、導体コイル１６ｂを覆うような形状となる円筒形状の外側から一端側の端面１４ａに向かって延出するような形状となっている。また、絶縁膜２０ｂは、絶縁膜２０ａと同様に、渦巻状に形成された導体コイル１６ｂにおいて隣接する導体コイル１６ｂ，１６ｂの間に入り込み、当該導体コイル１６ｂ，１６ｂ同士が導通することを防止している。

以上のように、フィルム型コイル１２では、導体コイル１６ａ，１６ｂは、端面１４ａ，１４ｂの部分を除いて、それぞれ絶縁膜２０ａ，２０ｂによって完全に被覆されており、導体コイル１６ａ，１６ｂが端面１４ａ，１４ｂ以外の部位から外部と導通しない。本実施の形態では、図６に示すように、フィルム型コイル１２の厚みは、耐熱性樹脂フィルム１４、導体コイル１６および絶縁膜２０の厚みをそれぞれ５０μｍ，３０μｍ，２０μｍとした合計１５０μｍとなっている。ここで、耐熱性樹脂フィルム１４の厚みを２０〜１００μｍ、導体コイル１６の厚みを１０〜５０μｍ、絶縁膜２０の厚みを５〜４０μｍの各範囲とすることもできる。

フィルム型コイル１２の両側には、図２に示すように、複合磁性体３０が配置されている。複合磁性体３０は、フィルム型コイル１２の上下両面に密着するように配置されている。複合磁性体３０は、可撓性を有しており、磁性粉末を樹脂材に充填することによって形成されている。磁性粉末としては、例えば、鉄を主成分とするの形状が限定されない金属磁性粉末または軟磁性のフェライト粉末が採用され、樹脂としては、例えば、可撓性を有するエラストマーやプラストマーが採用されている。

複合磁性体３０によりフィルム型コイル１２が狭持されたインダクタ部３１における、一端側の端面に相当する一端面３５ａと他端側の端面に相当する他端面３５ｂには外部電極３４ａ，３４ｂ（以下、外部電極３４ａ，３４ｂをまとめていう場合には外部電極３４という。）が形成されている。外部電極３４ａ，３４ｂは、図２に示すように、断面がコの字状をした薄膜となっており、インダクタ部３１の一端面３５ａおよび他端面３５ｂから複合磁性体３０の上端面３０ｃおよび下端面３０ｄにかけて形成されている。そのため、外部電極３４ａ，３４ｂは、インダクタ部３１の一端面３５ａおよび他端面３５ｂに接している。したがって、外部電極３４ａ，３４ｂは、フィルム型コイル１２の端面１４ａ，１４ｂとも接することとなる。また、導体コイル１６ｂの一端１６ｆおよび導体コイル１６ａの他端１６ｄは、端面１４ａ，１４ｂから露出しているため、外部電極３４ａ，３４ｂは、導体コイル１６ｂの一端１６ｆおよび導体コイル１６ａの他端１６ｄと確実に接触する。そのため、導体コイル１６は、外部電極３４を介して実装基板に対して導電可能となる。したがって、導体コイル１６には、外部電極３４を通して電流が流れる。外部電極３４としては、無電解メッキ膜、金属箔またはＰＶＤ等による蒸着膜が採用されている。

上述したように、インダクタ１０は、フィルム型コイル１２を複合磁性体３０によって狭持したインダクタ部３１の一端面３５ａと他端面３５ｂに外部電極３４ａ，３４ｂを形成することによって構成されている。また、本実施の形態では、インダクタ１０の厚さは、図３に示すように、上述した厚さ１５０μｍのフィルム型コイル１２を、厚さ５０μｍの複合磁性体３０によって狭持した合計２５０μｍである。また、インダクタ１０の可撓性を維持することが可能であることを前提に、図７（ｂ），図７（ｃ）に示すように両複合磁性体３０の合計の厚さを２００μｍまたは４００μｍとしても良い。さらに、図８および図９に示すように、フィルム型コイル１２の中央に打抜き穴６２を形成したフィルム型コイル６１としても良い。フィルム型コイル６１を採用してインダクタ６０を形成した場合、図１０に示すように、フィルム型コイル６１の上下両側のみならず打抜き穴６２の内部にも複合磁性体３０が配置される。

表１は、複合磁性体３０の厚さとインダクタ１０，６０のインダクタンス値との関係を示している。

表１に示すように、インダクタ１０のインダクタンス値は、複合磁性体３０の厚さにほぼ比例して大きくなっている。そのため、複合磁性体３０の厚さを変化させることで、インダクタ１０のインダクタンス値を変化させることが可能となる。また、表１から、フィルム型コイル１２に打抜き穴６２を設けたフィルム型コイル６１の場合には、打抜き穴６２を設けないフィルム型コイル１２の場合と比較してインダクタンス値は２倍以上の値となっていることがわかる。これは、図１０に示すように、インダクタ６０では、打抜き穴６２に複合磁性体３０が入り込むことで、インダクタ６０において発生する磁束に対してギャップができなくなるためである。したがって、インダクタ１０に打抜き穴６２を設けることでインダクタンス値を大きくすることが可能である。

次に、インダクタ１０の製造方法について説明する。

まず、所定の形状に加工された耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａにおける端面１４ｂから内側に向かって反時計回り方向となる渦巻状の導体コイル１６ａを形成する。導体コイル１６ａは、耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａに圧延銅箔を貼り付け、当該圧延銅箔をレジスト露光によりパターニングを行って、当該圧延銅箔をエッチングすることにより形成される。そして、導体コイル１６ａの一端１６ｃを耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａから下面１５ｂにスルーホ−ルさせる。そして、下面１５ｂにスルーホールされた導体コイル１６ｂの他端１６ｅから、導体コイル１６ｂを外側に向かって時計回り方向となるような渦巻状に形成する。そして、導体コイル１６ｂを端面１４ａまで到達させる。導体コイル１６ｂも導体コイル１６ａと同様なエッチングにより形成する。

次に、導体コイル１６ａの上方から絶縁膜形成樹脂溶液を流し込み、パターン印刷することにより絶縁膜２０ａを形成させる。絶縁膜２０ａは、導体コイル１６ａが形成されている円筒形状の部分から端面１４ｂに向かうように形成される。また、絶縁膜２０ａが形成された耐熱性樹脂フィルム１４を裏返して、導体コイル１６ａの場合と同様に、導体コイル１６ｂの上方から絶縁膜形成樹脂溶液を流し込み、パターン印刷することにより絶縁膜２０ｂを形成させる。以上の工程により、フィルム型コイル１２が形成される。

次に、フィルム型コイル１２の両側に、当該フィルム型コイル１２を狭持するように複合磁性体３０を配置させる。複合磁性体３０は、フィルム型コイル１２の上下両面に密着するように配置される。以上の工程によりインダクタ部３１が形成される。そして、インダクタ部３１における、一端面３５ａと他端面３５ｂに無電解メッキ法またはＰＶＤによる蒸着等により外部電極３４ａ，３４ｂを形成する。外部電極３４ａ，３４ｂは、インダクタ部３１の一端面３５ａおよび他端面３５ｂから複合磁性体３０の上端面３０ｃおよび下端面３０ｄにかけて形成される（図２参照）。以上の各工程を行うことにより、インダクタ１０は製造される。

以上のように構成されたインダクタ１０では、インダクタ１０の構成要素である耐熱性樹脂フィルム１４、導体コイル１６、絶縁膜２０および複合磁性体３０は、全て可撓性を有しているため、インダクタ１０は全体として可撓性を有する。したがって、インダクタ１０は実装する基板の曲げにも追従でき、フレキシブル基板への実装も可能となる。また、インダクタ１０は、可撓性を有するため、落下試験等の衝撃にも耐えることが可能となる。さらに、フィルム型コイル１２の両側に可撓性を有する複合磁性体３０を配置することにより、インダクタ１０の可撓性を維持すると共に、インダクタンス値を高くできる。これにより、大電流が流れる電源ライン等の低周波領域においても使用することが可能となる。

また、インダクタ１０では、導体コイル１６は、圧延銅箔をレジスト露光によりパターニングした後、当該圧延銅箔をエッチングすることにより形成されている。このように、エッチングを使用して導体コイル１６を形成しているため、高精度で、且つ安価に、導体コイル１６を耐熱性樹脂フィルム１４上にパターン化して形成することができる。

また、インダクタ１０では、導体コイル１６は、耐熱性樹脂フィルム１４に、金属をエッチング、メッキ、電鋳、印刷または蒸着することでパターン成形されている。このような方法により導体コイル１６が形成されているため、導体コイル１６の厚さを容易に変化させることが可能となる。そのため、インダクタ全体の可撓性の大きさを容易に変化させることが可能となる。また、複雑な形状に対しても均一な膜厚を得ることができるため、導体コイル１６の成形精度を高めることができる。

また、インダクタ１０では、外部電極３４として、無電解メッキ膜、金属箔またはＰＶＤ等の蒸着膜が用いられている。これらの薄膜は、メッキ、印刷または蒸着により形成されているため、外部電極３４を薄くて均一な膜厚として形成することが可能となる。また、外部電極３４の膜厚を容易に変化させることも可能となる。

また、インダクタ１０では、フィルム型コイル１２の両側には、複合磁性体３０が配置されている。そのため、複合磁性体３０を設けない場合と比較して、インダクタ１０のインダクタンス値を大きくすることができる。さらに、複合磁性体３０の厚さを調整することにより、インダクタ１０のインダクタンス値を調整することが可能である。したがって、インダクタ１０を大電流の電源ラインにおいても使用可能となる。

また、インダクタ６０では、打抜き穴６２が形成されており、当該打抜き穴６２に複合磁性体３０が入り込む構成となっている。したがって、導体コイル１６が発する磁束に対してギャップができない。そのため、インダクタ６０のインダクタンス値をさらに高くすることが可能となり、大電流を有する電源ラインにおいて使用するのに好適となる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係るインダクタ８０について、図１１から図１７の各図面および表２に基づいて説明する。図１１は、インダクタ８０を基板に実装されない面から透視した場合の平面図である。図１２は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す側断面図である。図１３は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜８２の合計の厚さを２０μｍとした場合の側断面図である。図１４は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜８２の合計の厚さを１００μｍとした場合の側断面図である。図１５は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜８２の合計の厚さを２００μｍとした場合の側断面図である。図１６は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜８２の合計の厚さを４００μｍとした場合の側断面図である。図１７は、図１１のインダクタ８０をＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜８２の合計の厚さを１０００μｍとした場合の側断面図である。表２は、インダクタ８０に使用される金属磁性膜８２の厚さとインダクタ８０のインダクタンス値との関係を示す表である。なお、以下の説明において、一端側とは左側を指し、他端側とは、右側を指すものとする。また、図１２〜図１７において、上方とは上側を指すものとし、下方とは下側を指すものとする。また、第１の実施の形態と同一の部材、同一の部分には同一の符号を付すと共に、その説明を省略または簡略化する。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な構成となっているため、第１の実施の形態との相違部分について述べる。

図１１および図１２に示すように、インダクタ８０は、インダクタ部８１と、インダクタ８０と当該インダクタ８０が実装される基板とを導電可能に接続する外部電極８４と、から主に構成されている。また、インダクタ部８１は、可撓性を有するフィルム型コイル１２と、当該フィルム型コイル１２を狭持するように配置された金属磁性膜８２と、金属磁性膜８２における一端と他端に配置される絶縁被膜８６とから主に構成されている。

フィルム型コイル１２は、第１の実施の形態の場合と同様に、耐熱性樹脂フィルム１４と、耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａおよび下面１５ｂに円形の渦巻形状となるように形成された導体コイル１６と、その導体コイル１６を覆うように配置された絶縁膜２０と、から構成されている。

本実施の形態では、耐熱性樹脂フィルム１４の外形は、長方形となっており、当該耐熱性樹脂フィルム１４の一端側と他端側の端面は、端面１４ａ，１４ｂとなっている。また、導体コイル１６ａ，１６ｂの一端と他端は、端面１４ａ，１４ｂに接している。本実施の形態においても、導体コイル１６は、耐熱性樹脂フィルム１４の上面１５ａおよび下面１５ｂに圧延銅箔を貼り付け、レジスト露光をパターニングした後、当該圧延銅箔をエッチングすることによって薄膜として形成されている。このため、当該導体コイル１６は可撓性を有するものとなる。

絶縁膜２０は、第１の実施の形態の場合と同様に、導体コイル１６の表面が外部と導通しないために設けられている。また、絶縁膜２０は、導体コイル１６を覆うような円筒形状をしており、端面１４ａ，１４ｂに接している。絶縁膜２０は、導体コイル１６の上方から絶縁膜形成樹脂溶液を流し込み、パターン印刷することにより形成される。そのため、絶縁膜２０は薄膜を形成し、可撓性を有するものとなる。本実施の形態におけるフィルム型コイル１２の厚みは、第１の実施の形態の場合と同様である。

フィルム型コイル１２の両側には、図１２に示すように、金属磁性膜８２が配置されている。金属磁性膜８２は、フィルム型コイル１２の上下両面に密着するように配置されている。金属磁性膜８２は、可撓性を有しており、磁性体を圧延することによって形成される箔体または磁性体の溶湯を急冷することによって形成される箔体となっている。磁性体としては、例えば、鉄、パーマロイまたはフェライト等が採用されている。圧延方法としては、粉末を通電加熱しながら圧延して薄膜状に形成する粉末圧延または材料を高温で圧延する熱間圧延等が採用されている。また、金属磁性膜８２を、電鋳、メッキ法またはＰＶＤ等による蒸着法によって形成された金属磁性体の薄膜としても良い。また、金属磁性膜８２は、熱処理されることにより、金属磁性膜８２中に存在する残留ひずみが除去されている。熱処理は、真空中、アルゴン中または窒素中等の非酸化空間内で行われる。また、熱処理温度に関しては、その下限は、材料に関わらず４００℃、特に６００℃以上が好適であり、その上限は、各材料の融点における温度の７０％となる温度が好適である。以上のようにして形成される金属磁性膜８２の厚さは、数μｍ〜１００μｍである。

図１１および図１２に示すように、フィルム型コイル１２を狭持する２つの金属磁性膜８２，８２の双方の一端と他端には、絶縁体から形成される絶縁被膜８６が配置されている。さらに、金属磁性膜８２によりフィルム型コイル１２が狭持されたインダクタ部８１における一端側と他端側の端面８８ａ、８８ｂには、外部電極８４ａ，８４ｂ（以下、外部電極８４ａ，８４ｂをまとめていう場合には外部電極８４という。）が形成されている。外部電極８４ａ，８４ｂは、図１２に示すように、断面がコの字状をした薄膜となっており、インダクタ部８１の一端面８８ａ並びに他端面８８ｂから絶縁被膜８６の上端面８６ａおよび絶縁被膜８６の下端面８６ｂにかけて形成されている。また、外部電極８４は、図１１におけるインダクタ部８１の上端部８１ａ近傍から下端部８１ｂ近傍に渡って形成されている。外部電極８４ａ，８４ｂは、インダクタ部８１の一端面８８ａおよび他端面８８ｂに接している。したがって、外部電極８４ａ，８４ｂは、フィルム型コイル１２の端面１４ａ，１４ｂとも接している。また、導体コイル１６の一端１６ｆおよび他端１６ｄは、端面１４ａ，１４ｂから露出している。そのため、外部電極８４ａ，８４ｂは、導体コイル１６ｂの一端１６ｆおよび他端１６ｄと確実に接触する。したがって、導体コイル１６は、外部電極８４を介して実装基板に対して導電可能となる。その結果、導体コイル１６には、外部電極８４を通して電流が流れる。外部電極８４としては、無電解メッキ膜、金属箔またはＰＶＤ等による蒸着膜が採用されている。

本実施の形態においても、インダクタ８０の厚さは、図３に示すように、厚さ１５０μｍのフィルム型コイル１２を、厚さ５０μｍの金属磁性膜８２によって狭持した合計２５０μｍである。また、インダクタ８０の可撓性を維持することが可能であることを前提に、図１３〜図１７に示すように両金属磁性膜８２の合計の厚さを２０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍまたは１０００μｍとしても良い。

表２は、金属磁性膜８２の厚さとインダクタ８０のインダクタンス値との関係を示している。

表２に示すように、インダクタ８０のインダクタンス値は、金属磁性膜８２の厚さにほぼ比例して大きくなっている。そのため、金属磁性膜８２の厚さを変化させることで、インダクタ８０のインダクタンス値を変化させることが可能となる。また、表１と表２を比較すると、本実施の形態では、第１の実施の形態の場合と比較してインダクタンス値は約３倍の値となっていることがわかる。これは、第１の実施の形態に係るインダクタ１０で採用される複合磁性体３０の透磁率の値が１０〜１００[Ｈ/ｍ]の範囲であるのに対して、本実施の形態に係る金属磁性膜８２の透磁率の値が３０００〜２００００[Ｈ/ｍ]の範囲であり、金属磁性膜８２の透磁率の値が複合磁性体３０の透磁率の値より大きいためである。また、インダクタ８０では、絶縁被膜８６がインダクタ８０において発生する磁束に対してギャップを形成しており、インダクタ８０においてより高い直流重畳特性が得られる。インダクタ８０の製造方法については、インダクタ１０の製造方法と絶縁被膜８６の配置以外同様なので、その説明を省略する。

以上のように構成されたインダクタ８０では、インダクタ８０の構成要素である耐熱性樹脂フィルム１４、導体コイル１６、絶縁膜２０および金属磁性膜８２は、全て可撓性を有しているため、インダクタ８０は全体として可撓性を有する。したがって、インダクタ８０は実装する基板の曲げにも追従でき、フレキシブル基板への実装も可能となる。また、インダクタ８０は、可撓性を有するため、落下試験等の衝撃にも耐えることが可能となる。さらに、フィルム型コイル１２の両側に可撓性を有する金属磁性膜８２を配置することにより、インダクタ８０の可撓性を維持すると共に、インダクタンス値を高くできる。これにより、大電流が流れる電源ライン等の低周波領域においても使用することが可能となる。

また、インダクタ８０では、磁性体を薄膜となる金属磁性膜８２としているため、磁性体は可撓性を有するものとなる。そのため、インダクタ８０は可撓性を有すると共に、インダクタ８０の薄型化を図ることができる。また、金属磁性膜８２の透磁率は３０００〜２００００[Ｈ/ｍ]と大きな値となっているため、インダクタ８０におけるインダクタンス値が大きくなる。

また、インダクタ８０では、金属磁性膜８２の一端と他端には絶縁被膜８６が配置されている。このため、絶縁被膜８６が配置された部位が、金属磁性膜８２に対してギャップを形成し、インダクタ８０に配置された金属磁性膜８２の透磁率が大きくなる。したがって、金属磁性膜８２の磁気飽和を防止でき、当該インダクタ８０の直流重畳特性を向上させることが可能となる。

また、インダクタ８０では、金属磁性膜８２を、圧延により製造された箔体または溶湯を急零することにより製造された箔体としている。このため、金属磁性膜８２を薄膜として形成することができ、インダクタ８０の薄型化が可能となる。

また、インダクタ８０では、金属磁性膜８２は、電鋳、メッキ法またはＰＶＤ等によるは蒸着法により製造されている。このため、金属磁性膜８２を薄膜として形成できインダクタ８０の薄型化が可能となる。また、金属磁性膜８２の厚さを容易に変化させることが可能となるため、インダクタ８０全体の可撓性の大きさを容易に変化させることができる。また、複雑な形状に対しても均一な膜厚を得ることができるため、金属磁性膜８２の成形精度を高めることができる。

また、インダクタ８０では、金属磁性膜８２は、熱処理されている。このため、金属磁性膜８２中に存在する残留ひずみを除去することが可能となり、金属磁性膜８２のもろさを消失させることができる。したがって、金属磁性膜８２の可撓性を維持することが容易となる。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。

上述の各実施の形態では、外部電極３４，８４の形成にはＰＶＤが採用されているが、これに限らず、化学気相析出（ＣＶＤ）法等の別の手段を採用しても良い。また、マスクによりマスクレスの部分を形成し、当該部分に薄膜を形成するようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、インダクタ１０，８０は、導体コイル１６を２層に渡って形成した２層構造としているが、これに限ることなく、３層以上の多層構造としても良いし、１層のみの構造としても良い。多層構造とした場合、複数の導体コイル１６を１つのインダクタ中に配置することで、インダクタ１０，８０の機能を向上させることができると共に、インダクタ１０，８０の小型化が可能となる。

また、上述の各実施の形態では、複合磁性体３０および金属磁性膜８２をフィルム型コイル１２の両側に設けているが、フィルム型コイル１２のどちらか一方のみに設けるようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、導体コイル１６は、円形の渦巻状に形成されているが、この形状に限らず、四角形の渦巻状に形成するようにしても良いし、蛇行するような形状としても良い。

また、上述の第２の実施の形態では、金属磁性膜８２の熱処理温度の下限を４００℃以上とし、上限を材料の融点の７０％の温度としているが、これに限られることなく、その下限を４００℃以下としても良いし、その上限を材料の融点の７０％の温度以上としても良い。

また、上述の第２の実施の形態では、金属磁性膜８２の透磁率の値は３０００〜２００００[Ｈ/ｍ]の範囲であるが、これに限られることなく、３０００[Ｈ/ｍ]以下としても良いし、２００００[Ｈ/ｍ]以上としても良い。

また、上述の第２の実施の形態では、インダクタ８０の一端および他端に絶縁被膜８６を配置させているが、配置させないようにしても良い。

上述の第２の実施の形態では、金属磁性膜８２の形成には電鋳、メッキ法またはＰＶＤが採用されているが、これに限らず、化学気相析出（ＣＶＤ）法等の別の手段を採用しても良い。

上述の第２の実施の形態では、インダクタ８０の中央には打抜き穴は設けられていないが、打抜き穴を設けるようにしても良い。

本発明のインダクタは、携帯電話、携帯機器または車載用電子機器等の各種機器において利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るインダクタを基板に実装されない面から透視した場合の平面図である。 図１中のインダクタをＡ−Ａ線に沿って切断した場合の構成を示す側断面図である。 図２のインダクタにおいて矢示Ｂで示す部分の拡大図である。 フィルム型コイルの構成を示す図であり、（ａ）は、その上方から見た場合の平面図であり、（ｂ）は、その下方から見た場合の平面図である。 図４に示すフィルム型コイルの側断面図である。 図５のインダクタにおいて矢示Ｃで示す部分の拡大図である。 図１のインダクタをＡ−Ａ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、（ａ）は、複合磁性体の合計の厚さを１００μｍとした場合の側断面図であり、（ｂ）は、複合磁性体の合計の厚さを２００μｍとした場合の側断面図であり、（ｃ）は、複合磁性体の合計の厚さを４００μｍとした場合の側断面図である。 図５におけるフィルム型コイルの中心部を打ち抜いた状態の側断面図である。 図８のフィルム型コイルを上方から見た場合の導体コイルの構成を示す平面図である。 図８のフィルム型コイルを用いて構成されたインダクタの側断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るインダクタを基板に実装されない面から透視した場合の平面図である。 図１１中のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す側断面図である。 図１１のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜の合計の厚さを２０μｍとした場合の側断面図である。 図１１のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜の合計の厚さを１００μｍとした場合の側断面図である。 図１１のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜の合計の厚さを２００μｍとした場合の側断面図である。 図１１のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜の合計の厚さを４００μｍとした場合の側断面図である。 図１１のインダクタをＤ−Ｄ線に沿って切断した場合の構成を示す図であり、金属磁性膜の合計の厚さを１０００μｍとした場合の側断面図である。

符号の説明

１０，６０，８０…インダクタ
１２，６１…フィルム型コイル
１４…耐熱性樹脂フィルム
１６…導体コイル
２０…絶縁膜
３０…複合磁性体
３４，８４…外部電極
６２…打抜き穴
８２…金属磁性膜（磁性体）
８６…絶縁被膜（絶縁体）

Claims (14)

1. インダクタにおいて、
   耐熱性樹脂フィルムと、
   可撓性を有する導体コイルと、
   上記導体コイルを被覆するための絶縁膜と、
   を順に配することにより形成されるフィルム型コイルを有し、
   上記フィルム型コイルの両面に磁性粉末と樹脂とを複合した複合磁性体のみが配置され、
   上記耐熱性樹脂フィルム、上記絶縁膜および上記複合磁性体は、上記インダクタの長さの１／３の撓みを与えても破損せず、初期と同等の性能を維持することができる可撓性を有し、
   上記導体コイルの両端は、上記耐熱性樹脂フィルムの端面から露出すると共に、外部電極に接続されており、当該外部電極と上記複合磁性体との間には絶縁体が配置されており、
   上記外部電極は、上記フィルム型コイルの一方の面から他方の面に亘って設けられていることを特徴とするインダクタ。
   
2. 前記導体コイルは、前記耐熱性樹脂フィルム上に、導電性の薄膜として形成されていることを特徴とする請求項１記載のインダクタ。
3. 前記導体コイルおよび絶縁膜は、前記耐熱性樹脂フィルムに、導電性ペーストと樹脂溶液をパターン印刷することにより形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のインダクタ。
4. 前記導体コイルは、前記耐熱性樹脂フィルムに、金属をエッチング、メッキ、電鋳、印刷または蒸着することでパターン形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のインダクタ。
5. 前記耐熱性樹脂フィルムにおいて前記導体コイルが形成さてれていない部分には、打抜き穴が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のインダクタ。
6. インダクタにおいて、
   耐熱性樹脂フィルムと、
   可撓性を有する導体コイルと、
   上記導体コイルを被覆するための絶縁膜と、
   を順に配することにより形成されるフィルム型コイルを有し、
   上記フィルム型コイルの両面に圧延により形成された磁性体のみが配置され、
   上記耐熱性樹脂フィルム、上記絶縁膜および上記磁性体は、上記インダクタの長さの１／３の撓みを与えても破損せず、初期と同等の性能を維持することができる可撓性を有し、
   上記導体コイルの両端は、上記耐熱性樹脂フィルムの端面から露出すると共に、外部電極に接続されており、当該外部電極と上記磁性体との間には絶縁体が配置されており、
   上記外部電極は、上記フィルム型コイルの一方の面から他方の面に亘って設けられていることを特徴とするインダクタ。
7. 前記導体コイルは、複数個配置されていることを特徴とする請求項６記載のインダクタ。
8. 前記磁性体は金属磁性膜であることを特徴とする請求項６記載のインダクタ。
9. 前記金属磁性膜は、圧延により製造された箔体または溶湯を急冷することにより形成された箔体であることを特徴とする請求項８記載のインダクタ。
10. 前記金属磁性膜は、電鋳、メッキ法またはＰＶＤを含む蒸着法により形成されることを特徴とする請求項８記載のインダクタ。
11. 前記金属磁性膜は、熱処理されていることを特徴とする請求項３記載のインダクタ。
12. 前記導体コイルは、前記耐熱性樹脂フィルム上に、導電性の薄膜として形成されていることを特徴とする請求項６記載のインダクタ。
13. 前記導体コイルおよび絶縁膜は、前記耐熱性樹脂フィルムに、導電性ペーストと樹脂溶液をパターン印刷することにより形成されていることを特徴とする請求項６記載のインダクタ。
14. 前記導体コイルは、前記耐熱性樹脂フィルムに、金属をエッチング、メッキ、電鋳、印刷、ＰＶＤまたは蒸着することでパターン形成されていることを特徴とする請求項１記載のインダクタ。

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