JPH03171702A - 同相型インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は電子回路に供される同相型インダクタに関する
。

［従来の技術］ 従来の技術による同相型インダクタの例としては，第１
７図及び第１８図に示すようにフエライト或は金属磁性
材料による磁心に対して，巻枠を用いるか、もしくは直
接少なくとも２種の巻線を施し、もしくは巻線に流れる
電流変化を前記磁心による誘導起電力により他巻電流を
制御する同相型インダクタがあった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前述した従来の技術による同相型インダク
タに於て高密度実装に供せる小型の面実装型の同相型イ
ンダクタを構威しようとする場合，一般に巻枠を必要と
する等．余分なスペースを必要とする他，小型である程
端子処理が煩雑となり，安価小型な面実装の同相型イン
ダクタの実現が不可能であった。

それ故に本発明の課題は大電流に耐えることができ，か
つ工程数の低減をはかり，容易に製造可能とした安価な
面実装型の同相型インダクタを提供するものである。

Ｃ課題を解決するための手段］ 本発明によれば．磁性体内を通過する少なくとも２本の
導体がそれぞれ磁気的に結合し，前記各導体の両端部に
．所望のインダクタンスもしくはインピーダンスを得て
，前記各導体に流れる同位相電流変化を抑制する同相型
インダクタにおいて，前記磁性体は金属磁性粉末を５０
ｖｏｌ％以上含有することを特徴とする同相型インダク
タが得られる。

また，本発明によれば，前記磁性体を前記磁性１粉末と
電気絶縁性粉末結合剤とし．両端に電極を電気的接続し
た前記各導体が前記各電極の一部を除き前記磁性体の内
部を通過するように前記磁性体を充填し，一体に成形し
てあることを特徴とする同相型インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記磁性体を前記金属磁性粉末
と前記電気絶縁性粉末結合剤とし，前記各導体が前記磁
性体の内部を通過するように前記磁性体を充填し，一体
に成形し，前記磁性体の端面に前記各導体両端面を取り
出し，前記磁性体端面に前記各導体と電気的に接続する
ように，各両端電極を取り付けてあることを特徴とする
同相型インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記結合剤を熱可塑性樹脂とし
前記金属磁性粉末と混合熱圧加工により形成されている
ことを特徴とする同相型インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記結合剤を熱硬化性樹脂とし
前記金属磁性粉末と混合加圧成形中又はその後，加熱成
形されていることを特徴とする同相型インダクタが得ら
れる。

また，本発明によれば，前記結合剤を含浸成形用接着剤
とし，もしくは，結合剤の他に，さらに前記接着剤を用
い，予め成形用金型に充填された磁性体もしくはすでに
他結合剤により或形された磁性体が前記接着剤により含
浸成形されていることを特徴とする同相型インダクタが
得られる。

また，本発明によれば，外部電極部を除く外面に，樹脂
もしくはガラス質被膜剤等によるコーティングが施され
ていることを特徴とする同相型インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記磁性体を金属磁性粉末に電
気絶縁被膜を施した粉末としたことを特徴とする同相型
インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記各導体が同筒上にコイル形
に周回していることを特徴とする同相型インダクタが得
られる。

また，本発明によれば，前記各導体が同心でコイル形に
周回していることを特徴とする同相型インダクタが得ら
れる。

また．本発明によれば，前記各導体を予め用意した磁性
体の磁心に巻くこεにより構成されていることを特徴と
する同相型インダクタが得られる。

また，本発明によれば，前記各導体を電気絶縁被膜付き
電線としたことを特徴とする同相型インダクタが得られ
る。

また本発明によれば，隣接するコイル導体間を電気絶縁
非磁性樹脂により固めてあることを特徴とする同相型イ
ンダクタが得られる。

［作用］ 従来の巻枠などに巻く操作など，複雑な手間が省け，構
成も単純であり，しかも磁性金属特有の高飽和磁束密度
と高キュリー温度を有する磁性粉末を５０ｖｏｌ％以上
充填することで磁性体の飽和磁束密度が高く従来に比べ
直流ｉｉ畳耐量の大きいかつ高温に耐え得り，ノイズシ
ールドに十分効果的な実効透磁率をもつ閉磁路型で．更
に金属磁性材料を粉末化することで渦電流損失や発熱が
抑えられ高周波帯域でも十分なインダクタンスが得られ
る。両端面の電極に所望のインダクタンス或はインピー
ダンスを得る高密度面実装可能である。

少工程，小型，広帯域対応の面実装型の同相型インダク
タが得られる。

［実施例］ 以下本発明による同相型インダクタの一実施例を図面を
参照して詳細に記載する。

第１の実施例 第１図は同相型インダクタの製造工程を示す模式図，第
１図（４）は同相型インダクタの実施例１の構成断面図
を示す。また第２図に一例としてＦｅＡｆＩＳｉ合金に
於ける充填率と比透磁率との関係を示す。また第３図は
同相型インダクタの実施例２の製造工程模式図，第３図
（３）は同相型インダクタの実施例２の構成断面図を示
す。

実施例１の構成は，第１図（１）に示す両端に電極１ａ
，ｌｂを電気的に接続した導体２−１，と両端に電極２
ａ，２ｂを電気的に接続した導体２−２と，電極１ａ，
ｌｂ及び２ａ，２ｂを第１図（２）に示すように成形用
金型３に設置し，その後第１図（３）に示すように．金
属磁性粉末と粉末結合剤とからなる磁性体４を射出もし
くはプレスなどの方法で金属磁性粉末の充填率が５０ｖ
ｏｌ％以上になるように充填し成形固形化した後，金型
３を外し第１図（４）に示す同相型インダクタを得るこ
とができる。

さらに，外部電極部を除き樹脂もしくはガラス質被膜等
による外面コーティング加工を施すことにより得ること
ができる。

また実施例２の構成は，第３図（１）（２）に示すよう
に両端に電極１　１　ａ，　　１　１　ｂを樹脂などで
形成されているケース１３を介して電気的に接続した導
体１２−１と，両端に電極１２ａ，１２ｂをケース１３
を介して電気的に接続した導体１２−２と，ケース１３
とで構成される粉末充填ケース１５を用意し，ケース１
５内部に，第３図（３）に示す金属磁性粉末と粉末結合
樹脂とからなる磁性体１４を射出もしくはプレスなどの
方法で金属磁性粉末の充填率が５０ｖｏｌ％以上になる
ように充填し成形固形化し得ることができる。

さらに外部電極部及びケース１３を除き外面コーティン
グ加工を施すことにより得ることができる。

このようにして得られた同相型インダクタは，磁性金属
特有な高飽和磁束密度と高キュリー温度を有する磁性粉
末を５０ｖｏｌ％以上充填することで磁性体１４の飽和
磁束密度が高く従来に比べ直流重畳耐量の大きく、かつ
高温に耐え得る。また第２図のグラフに示すように、ノ
イズシールドに十分効果がある実効透磁率をもつ閉磁路
型であって，更に金属磁性材料を粉末化することで渦電
流損失や発熱が抑えられ高周波帯域でも十分なインダク
タンスが得られる。また電極２ａ，２ｂ，　　もしくは
１２ａ，１２ｂと導体２−１．２−２．　　もしくは１
２−１．１２−２との接合処理を溶着などの強固な接続
にすることで端子部の信頼性が高く．電極２ａ，２ｂ，
　もしくは１２ａ，１２ｂが成形体の側面に固着された
高密度実装対応の小型化した同相型インダクタが得られ
る。

さらに外面コーティング加工により戊形体の稜の機械的
強度を強化したり，もしくは電極部以外の外面での電気
絶縁度をより高くすることで面実装の際に同相型インダ
クタの底面での配線回路の信頼性もより高くすることが
でき，耐湿特性変化及び経年特性変化がより少ない高密
度実装対応の小型化してなる同相型インダクタが得られ
る。

また，当然のことながら本実施例に於ける各導体は必ず
しも直線状である必要はなく，用途必要に応じ各導体２
−１．２−２．　　もしくは１２−１．１２−２が蛇行
，往復などをすることで導体２−１．２−２．　もしく
は１２−１．１２−２間の磁気的結合の強さ、もしくは
インダクタンスもしくはインピーダンスを変えることが
可能であり．このときも本発明の効果は当然なことなが
ら問題なく得られる。

第２の実施例 第４図に同相型インダクタの製造工程の一実施例の模式
図，第４図（４）は同相型インダクタのー実施例の構成
断面図を示す。

構成は，第４図（１）に示すように成形用金型２３に導
体２２−１及び２２−２を配置し，その後、第４図（２
）に示すように金属磁性粉末と粉末結合剤とからなる磁
性体２４を射出もしくはプレスなどの方法で金属磁性粉
末の充填率が５０ｖ０１％以上になるように充填し成形
固形化させた後，第４図（３）に示すように金型２３を
外し．成形された磁性体２４の両側面に第４図（４）に
示すように導体２２−１及び２２−２と電気的に接続し
、かつ十分な強度をもつように各電極２１ａ，２ｌｂ，
２２ａ，２２ｂを取り付け得ることができる。

さらに外部電極部を除き外面コーティング加工を施すこ
とにより得ることができる。

これによると，第１の実施例と同等の効果が得られ，し
かも電極２２−１．２２−２を磁性体固形化後に形成す
るため多数の同相型インダクタを一度に充填固形化し，
その後所望の形状に切り出し，＠極２２−１．２２−２
を形成できる利点がある。また，第１の実施例に比べ余
分スペースの低減がはかれ．より小型の同相型インダク
タが得られる。

第１の実施例と同様に各導体２２−１．２２−２が直線
状である必要はなく，用途必要に応じ各導体２２−１．
２２−２が蛇行，往復などをしても本発明の効果はなん
ら問題なく得られる。

第３の実施例 第１，２の実施例において，結合剤を熱可塑性樹脂とし
金属磁性粉末と加熱混線を行いこれを射出成形により充
填し得られる。

これらよって．射出成形による連続工程により製品成形
にかかる時間が従来に比べ大幅に削減でき低コストで品
質の安定した同相型インダクタが得られる。

第４の実施例 第１，２の実施例において，結合剤を熱硬化性樹脂とし
金属磁性粉末と混線を行いこれを加圧充填成形しながら
，もしくは成形後に加熱により固形化し得られる。

これにより，熱的信頼性に高く表面実装部品の自動ハン
ダフロ一等に適する同相型インダクタが得られる。

第５の実施例 第１，２の実施例において，結合剤を含浸成形用接着剤
とし予め成形用金型に加圧充填された磁性体に対して含
浸或形固形化し得られる。これによって，含浸成形によ
り，コーティングの効果が得られ，底形体の稜などの機
械的強度がより強く，また湿度により影響されない信頼
性の高い同相型インダクタが得られる。

第６の実施例 第５図は同相型インダクタの一実施例の磁性体の拡大模
式図を示す。

この磁性体は第１，２の実施例において磁性体を金属磁
性粉末Ａに酸化などの化学的手法などにより電気絶縁被
膜Ｂを形成させた粉末と電気絶縁粉末結合剤Ｃを用いて
構威する。

このようにして得られた同相型インダクタは金属磁性粉
末Ａ間の絶縁を電気絶縁粉末結合剤Ｃのみでなく粉末被
膜Ｂでも行っているので結合剤Ｃは粉末Ａ同志を結合さ
せるために必要な少量で済み，より一層金属磁性粉末Ａ
の充填率が増加し，磁性体全体での実効透磁率が増加す
るため，より結合係数及びインダクション係数の高い同
相型インダクタが得られる。

第７の実施例 第６図は同相型インダクタの実施例の構成断面図を示す
。

第１，２の実施例において各導体３２−１．３２−２を
第７図にも示すように，同円筒上にソレノイド状に周回
巻に構或とする。電極３１ａ，３１．ｂ，３２ａ，３２
ｂは，磁性体３４に設けた導体３２−１．３２−２に接
続されている。

このようにして得られた同相型インダクタは第８図に示
す様に導体３２〜１．３２−２間で漏洩磁束が少ない磁
気的に高結合である同相型インダクタが得られる。また
同円筒上ソレノイド構造をとることで多導体を一度に巻
くことができ生産性の高い同相型インダクタが得られる
。

本実施例では巻線構或を円筒上ソレノイド状としたが，
周回巻であればコイルの断面は四角でも三角でも楕円で
もよく円である必要はない。この時も本発明の効果は問
題なく得られる。

第８の実施例 第９図は同相型インダクタの一実施例の構或断面図を示
す。

第１，２の実施例において各導体４２−１．４２−２を
第１０図に示すように，同心円ソレノイド状に周回巻に
構成する。電極４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは磁性
体４４に設けた導体４２−１．４２−２に接続されてい
る。

このようにして得られた同相型インダクタは第１１図に
示すように各導体４２−１．４２−２間の漏洩磁束が少
ない異種導線間で磁気的に高結合である同相型インダク
タが得られ，また同心円ソレノイド構造をとることで各
導体４２−１．４２−２を予め相似ソレノイド状に形成
し，これを組み合わせることで容易に高品質な生産性の
高い同相型インダクタが得られる。

本実施例では巻線構成を同心円ソレノイド状としたが，
同心周回巻であればコイルの断面は四角でも三角でも楕
円でもよく円である必要はない。

この時も本発明の効果は問題なく得られる。

第９の実施例 第１２図は同相型インダクタの一実施例の構成断面図を
示す。

本実施例は第７，８の実施例において，第１３図に示す
ように，充填用磁性体と同等に磁心５４Ｂを用意し予め
導体５２−１．５２−２を巻き，金型に設置し磁性体５
４Ａを充填或形して得られる。５１ａ，５１ｂ．５２ａ
，５２ｂは電極である。　第７，８の実施例におけるソ
レノイドの内部の磁性体５４Ａをより均一に形或させる
ことができる。

第１０の実施例 本実施例は前述実施例において導体を電気絶縁被覆付き
電線を用いて得られる。

前述実施例における各導体間の絶縁をより確実なものと
して信頼性の高い同相型インダクタが得られる。

第１１の実施例 第１４図に同相型インダクタの実施例のソレノイド状導
体断面拡大図を示す。

本実施例は第７．８．９の実施例において周回する導体
６２−１．６２−２の間を電気絶縁非磁性樹脂６５で含
浸したソレノイド状導体を用いて得られる。

第１５図には含浸処理が未実施の同相型インダクタの導
体６２−１−ｘ．　６２−２−ｘに電流を流したときの
磁気回路を示している。

含浸処理未実施の第７．８．９の実施例ソレノイド状導
体は第１２図に示すような磁気回路であるが実施例の磁
気回路では第１６図に示すとおり，磁束のマイナールー
プにより線間漏洩磁束を大幅に低減して，結合係数及び
インダクション係数の高い同相型インダクタが得られ，
これに加えて含浸処理により粉末充填成形前ソレノイド
自体の機械的強度が強化される。

［発明の効果］ 以上，実施例により説明したように，本発明の同相型イ
ンダクタによれば．大電流に耐えることができ，かつ工
程数の低減をはかり，製造が容易にでき，しかも安価な
同相型インダクタが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１），（２）．（３）．（４）は同相型インダ
クタの第１の実施例の実施例１の製造工程を示す模式図
，！２図は充填率と比透磁率との関係を示すグラフ，第
３図は同相型インダクタの実施例２の製造工程模式図，
第４図は同相型インダクタの第２の実施例の製造工程を
示す模式図，第５図は同相型インダクタの磁性体の一実
施例を示す拡大模式図，第６図は同相型インダクタの他
の実施例を示す断面図，第７図は第６図の導体を示す側
面図，第８図は第６図の磁気回路の模式図，第９図は同
相型インダクタの他の実施例を示す断面図，第１０図は
第９図の導体を示す側面図，第１１図は第６図の同相型
インダクタの磁気回路の模式図，第１２図は同相型イン
ダクタの他の実施例を示す断面図．第１３図は導体と磁
心との構成を示す側面図．第１４図はソレノイド状導体
の拡大断面図，第１５図は含浸処理未実施の同相型イン
ダクタの導体に電流を流したときの磁気回路の模式図．
第１６図は含浸処理実施後の磁気回路の模式図，第１７
図は従来の同相型インダクタの第１の例を示す模式図，
第１８図は第１７図の分解図である。 １ａ・・・電極，２ａ・・・電極，２−１・・・導体．
２−２・・・導体，１１ａ・・・電極，１１ｂ・・・電
極，１２−１・・・導体，１２−２・・・導体，１３・
・・ケース．２２−１・・・導体，２２−２・・・導体
，２３・・・成形用金型，２４・・・磁性体，３２−１
・・・導体．３２−２・・・導体，４１ａ・・・電極．
４２ａ・・・電極，４４・・・磁性体，５４Ｂ・・・磁
心，６２−１・・・導体，６２−２・・・導体，６５・
・・電気絶縁非磁性樹脂。 第１図 今 ｚ−２ 悟敲４ヨ慎覇昏 第５図 第６図 第７図 摺８図 第９図 第１０図 第１１図 第１３図 第１４図 始１５図

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．磁性体内を通過する少なくとも２本の導体がそれぞ
   れ磁気的に結合し，前記各導体の両端部に，所望のイン
   ダクタンスもしくはインピーダンスを得て，前記各導体
   に流れる同位相電流変化を抑制する同相型インダクタに
   おいて，前記磁性体は金属磁性粉末を５０ｖｏｌ％以上
   含有することを特徴とする同相型インダクタ。
2. ２．請求項１記載の前記磁性体を前記金属磁性粉末と電
   気絶縁性粉末結合剤とし，両端に電極を電気的接続した
   前記各導体が前記各電極の一部を除き前記磁性体の内部
   を通過するように前記磁性体を充填し，一体に成形して
   あることを特徴とする同相型インダクタ。
3. ３．請求項１記載の前記磁性体を前記金属磁性粉末と前
   記電気絶縁性粉末結合剤とし，前記各導体が前記磁性体
   の内部を通過するように前記磁性体を充填し，一体に成
   形し，前記磁性体の端面に前記各導体両端面を取り出し
   ，前記磁性体端面に前記各導体と電気的に接続するよう
   に，各両端電極を取り付けてあることを特徴とする同相
   型インダクタ。
4. ４．請求項１及び２記載の前記結合剤を熱可塑性樹脂と
   し前記金属磁性粉末と混合熱圧加工により成形されてい
   ることを特徴とする同相型インダクタ。
5. ５．請求項２及び３記載の前記結合剤を熱硬化性樹脂と
   し前記金属磁性粉末と混合加圧成形中又はその後に加熱
   成形されていることを特徴とする同相型インダクタ。
6. ６．請求項２及び３記載の前記結合剤を含浸成形用接着
   剤とし，もしくは，請求項３もしくは請求項４記載の結
   合剤の他に，さらに前記接着剤を用い，予め成形用金型
   に充填された磁性体もしくはすでに他結合剤により成形
   された磁性体が前記接着剤により含浸成形されているこ
   とを特徴とする同相型インダクタ。
7. ７．請求項１乃至６記載の同相型インダクタにおいて，
   外部電極部を除く外面に，樹脂もしくはガラス質被膜剤
   等によるコーティングが施されていることを特徴とする
   同相型インダクタ。
8. ８．請求項１乃至３記載の同相型インダクタにおいて，
   前記磁性体を金属磁性粉末に電気絶縁被膜を施した粉末
   としたことを特徴とする同相型インダクタ。
9. ９．請求項１乃至８記載の同相型インダクタにおいて，
   前記各導体が同筒上にコイル形に周回していることを特
   徴とする同相型インダクタ。
10. １０．請求項１乃至８記載の同相型インダクタにおいて
    ，前記各導体が同心でコイル形に周回していることを特
    徴とする同相型インダクタ。
11. １１．請求項９及び１０記載の同相型インダクタにおい
    て，前記各導体を予め用意した磁性体の磁心に巻くこと
    により構成されていることを特徴とする同相型インダク
    タ。
12. １２．請求項１乃至１１記載の同相型インダクタにおい
    て，前記各導体を電気絶縁被膜付き電線としたことを特
    徴とする同相型インダクタ。
13. １３．請求項９乃至１１記載の同相型インダクタにおい
    て，隣接するコイル導体間を電気絶縁非磁性樹脂により
    固めてあることを特徴とする同相型インダクタ。