JPH0732908U

JPH0732908U - 電磁石

Info

Publication number: JPH0732908U
Application number: JP6883493U
Authority: JP
Inventors: 高橋　　彰
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1993-11-29
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】小形で回路基板に面実装可能なチップ形電磁
石を得る。【構成】電磁石は、絶縁性非磁性体の積層体１１の層
間に周回状の内部導体３ａ、３ｆを有し、この内部導体
３ａ、３ｆは隣接する層間で互いに接続されてコイル状
に連なっている。この内部導体３ａ〜３ｆの一部は、積
層体１１の端面に達する内部導体引き出し部３５、２６
を有し、積層体１１の端部に、この内部導体引き出し部
３５、２６に接続する外部電極１２、１４が形成されて
いる。積層体１１のコイル状に連なる内部導体３ａ〜３
ｆで囲まれた部分に孔１９が設けられ、この孔１９に磁
性体２０が充填されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コイル状の内部導体を有する電磁石に関し、特に、回路基板上に面実装可能な積層チップ電磁石に関する。

【従来の技術】

従来の電磁石は、鉄芯等の磁性体製のコアの周りに導線をコイル状に巻回してなるものである。

【０００２】

【考案が解決しようとしている課題】

しかしながら、このような導線をコイル状に巻回して作られる電磁石は、小形のものが製作しにくい。また、近年では、回路基板への電子部品素子の面実装化が進む中で、多くの種類の回路要素がチップ化されている。ところが、前記のようなコアに導線を巻回した構造の電磁石では、回路基板上に面実装可能なチップ形部品を製作するのが非常に困難である。本考案は、前記従来の電磁石の問題を解決し、小形で回路基板に面実装可能なチップ形電磁石を提供することを目的とする。

【０００３】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案では、前記目的を達成するため、絶縁体の積層体の層間に周回状の内部導体を有し、該内部導体は隣接する絶縁体層間で互いに接続されてコイル状に連なり、前記内部導体の一部は、積層体の端面に達する内部導体引出し部を有し、積層体の端部に、前記内部導体引出し部に接続する外部電極が形成されたことを特徴とする電磁石を提供する。

【０００４】さらに、本考案では、前記の電磁石においては、積層体のコイル状に連なる内部導体で囲まれた部分に磁性体を配置したことを特徴とする電磁石を提供する。この磁性体は、例えば、積層体を構成する各層の内部導体に囲まれた部分に磁性体層を形成し、この磁性体層を積層体の積層方向に並べたものである。この各層に形成された磁性体層は、各層に設けたスルーホールで連なっているのがより好ましい。また、この磁性体層は透磁率の大きな材料で形成するのが好ましい。

【０００５】また、磁性体の他の形態としては、積層体のコイル状に連なる内部導体で囲まれた部分に設けられた孔に磁性体を充填したものがあげられる。この孔に充填された磁性体は、磁性体ペーストの焼付体や予め成形された磁性体製の棒があげられる。

【０００６】

【作用】

前記本考案による電磁石は、絶縁体の積層体からなるため、導線をコイル状に巻回する構造に比べ、小形のものが得られる。また、隣接する層間で互いに接続されて積層体内でコイル状に連なった周回状の内部導体の一部が、内部導体引出し部として積層体の端面に達し、これが積層体の端部に設けられた外部電極に接続されているために、電磁石を積層チップ形部品として構成することができる。従って、電磁石を他のチップ形回路要素と同形、同寸法として、同様に回路基板上に、いわゆる面実装することができる。

【０００７】さらに、積層体のコイル状に連なる内部導体で囲まれた部分に磁性体を配置した電磁石では、この磁性体がコアとして働くため、コイルの損失が低減され、電磁石としての特性を向上させることが可能となる。この磁性体は、例えば、積層体を構成する各層の内部導体に囲まれた部分に磁性体層を形成し、この磁性体層を積層体の積層方向に並べたものでもよいが、磁性体の磁気抵抗の低減という観点から、それらは各層に設けたスルーホールで連なっているのがより好ましいと言える。

【０００８】また、積層体のコイル状に連なる内部導体で囲まれた部分に設けられた孔に磁性体を充填したものでは、磁性体が一体に連なっているため、磁気抵抗が小さくなり、コイルの損失を低減することができる。さらに、コイル状の内部導体の積層体の端面に導出された内部導体引出し部が、内部導体の他の部分より幅広くなっている電磁石は、サージ電流等の非定常な電流がコイルに流れても、断線等のトラブルが少ない。

【０００９】

【実施例】

次ぎに、図面を参照しながら、本考案の実施例について具体的に説明する。図１は、本考案による電磁石を、いわゆるシート法により製造する場合の絶縁体シートの積層順序を示す概念図である。アルミナ粉末等の絶縁性非磁性体粉末をバインダー中に分散した絶縁性非磁性体スラリーを用い、ドクターブレード法等の手段で薄い絶縁性非磁性体シート３１、３１…を作る。これらの絶縁性非磁性体シート３１、３１…の所定の位置に予めスルーホール３２、３２…を打ち抜いた後、導電ペーストを用いて周回状の内部導体パターン３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆを各々印刷すると共に、前記スルーホール３２、３２…にスルーホール導体を印刷する。

【００１０】必要とするコイルの巻数により、内部導体パターン３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有する絶縁性非磁性体シートを適当な組数用意し、これらを順次積層する。そして、これら絶縁性非磁性体シート３１、３１…の両側には、内部導体パターン３ａに代えて、内部導体引出し部３５、３６を各々有する内部導体パターン３ｅ、３ｆが各々印刷された絶縁性非磁性体シート３３、３４を積層する。この内部導体引出し部３５、３６は、内部導体パターン３ａ〜３ｆの他の部分より充分幅が広く形成されている。さらに、これら内部導体パターン３ａ〜３ｆを有する絶縁性非磁性体シート３１、３１…の両側に内部導体パターンが印刷されてない絶縁性非磁性体シート３７、３８を保護層として適当な枚数だけ積層する。

【００１１】そして、この積層体を圧着することにより、図１（ｂ）で示すような未焼成の絶縁性非磁性体の積層体１１を得る。この積層体１１を構成する前記絶縁性非磁性シート３１、３１…に形成された内部導体パターン３ａ〜３ｆは、同シート３１、３１…に設けられたスルーホール３２、３２…に印刷されたスルーホール導体を介して順次接続され、コイル状に連なる。また、このうち上下の内部導体パターン３ｅ、３ｆの端部は、内部導体引出し部１７、１８として積層体１１の端面に露出している。なお、図１（ｂ）では、一方の内部導体引出し部３５が積層体１１の陰に隠れているため、他方の内部導体引出し部３６のみが見えている。その後、この積層体１１を焼成し、同時に前記の内部導体パターン３ａ〜２ｆが焼付けられる。

【００１２】次に、図１（ｃ）で示すように、この積層体１１の前記周回状の内部導体で囲まれた中央部分を積層方向に穿孔し、孔１９を設ける。次に、図１（ｄ）に示すように、この孔１９にＭｎ−Ｚｎ、フェライトを分散させたペースト等の磁性体２０が充填される。また、積層体１１の両端部に導電ペーストが塗布され、これが焼付けられて、外部電極１２、１４が形成される。なお、孔１９の穿孔とその孔１９への磁性体２０の充填は、積層体１１の焼付けの前後或は外部電極１２、１４の形成前後の何れの時点で行ってもよい。また、前記磁性体２０は、Ｍｎ−Ｚｎ、フェライト或は鉄合金で成形された棒状のものであってもよく、この棒状の磁性体２０を孔１９に挿入する。

【００１３】図２は、こうして得られた電磁石の断面図である。同図において、１６は積層体１１の内部に形成されると共に、スルーホール（図示しない）を介して順次接続され、コイル状に連なる周回状の内部導体である。このうち上下の内部導体１３、１５には、積層体１１の端面に導出する内部導体引出し部１７、１８を各々有している。この積層体１１の両端面に形成された外部電極１２、１４は、前記積層体１１の端面において、内部導体引出し部１７、１８に接触し、導通している。前記積層体１１の中央に設けられた孔１９には、磁性体２０が充填されている。

【００１４】図３は、この電磁石の等価回路である。コアである磁性体２０の周りにコイルである内部導体１６を巻回している点は、従来の電磁石と異ならない。この電磁石は、外部電極１２、１４を介して電源ａに接続され、コイルである内部導体１６に電流を流すことで励磁される。

【００１５】なお、図１では、１つの電磁石毎に絶縁性非磁性体シート３１、３３、３４、３７、３８を積層する如く示してあるが、実際には広い絶縁性非磁性体シートに各々の内部導体パターンを縦横に複数印刷したものを積層し、これを個々の電磁石毎に裁断した後、焼成するという方法で製造される。

【００１６】また、前述の電磁石の製造法は、スクリーン印刷等によって予め内部導体パターンが印刷された絶縁性非磁性体シートを積層すると共に、各絶縁性非磁性体シート上の内部導体をスルーホールで接続するものである。これに対して、前述のような電磁石は、絶縁性非磁性体ペーストと導電ペーストとをスクリーン印刷等によって順次塗り重ねて絶縁性非磁性体層と周回する内部導体とを交互に形成していく方法によっても製造できることは明かである。この場合、隣接する層の内部導体パターンは、絶縁性非磁性体層の切れ目で接続する。

【００１７】次に、図４で示す実施例について説明すると、この実施例では、予め絶縁性非磁性体シート３１、３４、３５、３７、３８の中央部にＭｎ−Ｚｎ、フェライト等の磁性体材料を主体とする磁性体ペースト２２を印刷しておく。そして、内部導体パターン３ａ〜３ｆが印刷された絶縁性非磁性体シート３１、３４、３５、３７、３８を積層し、この積層体１１を焼成するときに、前記の磁性体ペースト２２も内部導体パターン３ａ〜３ｆと共に同時に焼付けし、磁性体２２とする。こうして得られた積層体１１の中では、その各層の間に形成された層状の磁性体２２が同積層体１１の積層方向に配列される。この電磁石では、予め絶縁性非磁性体シート３１、３４、３５、３７、３８に磁性体ペースト２２を印刷し、焼き付けるため、前記実施例のような積層体１１のへの穿孔とそこへの磁性体の充填は行わない。それ以外の点は、前述の図１の実施例と同様である。

【００１８】さらに、この電磁石では、図４で示すように、前記各磁性体シート３１、３４、３５、３７、３８の中央に予めスルーホール２１を穿孔しておき、このスルーホール２１の周囲に磁性体ペースト２２を印刷すると共に、スルーホール２１の中に磁性体ペースト２２を充填するようにして印刷するのがよい。これにより、前記積層体１１内部の磁性体は、スルーホール２１に充填された磁性体で連なる。このため、スルーホール２１を設けない場合に比べて、磁性体２２の磁気抵抗を低減することができる。

【００１９】次に、図５で示す実施例について説明すると、この実施例では、最も上下に積層される絶縁性非磁性体シート３７、３８の中央部からその一方の辺に向けて磁性体ペースト２３を印刷しておき、これを焼き付けて積層体１１の対向する２面に磁性体膜２３を形成した点が前記図４の実施例と異なる。この磁性膜２３により、磁性体に沿って発生する磁束を積層体１１の側面に誘導できる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、小形で、他のチップ形回路要素と同様に回路基板上に面実装できる積層チップ電磁石が得られる。また、コイル状に連なる内部導体で囲まれた部分に磁性体を配置した電磁石では、この磁性体がコアとして働くため、コイルの損失が低減され、電磁石としての特性を向上させることが可能となる。そして、この磁性体を積層体の各層間で連ねることにより、その磁気抵抗が低減され、より損失の小さな電磁石が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による電磁石の製造手順を示す
斜視図である。

【図２】同実施例による電磁石の略示縦断側面図であ
る。

【図３】同実施例による電磁石の等価回路図である。

【図４】本考案の他の実施例による電磁石の製造手順を
示す斜視図である。

【図５】本考案のさらに他の実施例による電磁石の製造
手順を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１積層体１２外部電極１６内部導体１７内部導体引出し部１８内部導体引出し部３ａ〜３ｂ焼成前の導体パターン３１焼成前の絶縁性非磁性シート３３焼成前の絶縁性非磁性シート３４焼成前の絶縁性非磁性シート３７焼成前の絶縁性非磁性シート３８焼成前の絶縁性非磁性シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｆ 1/08 7/08 27/29

Claims

【整理番号】００５０４２１−０１【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】絶縁体の積層体の層間に周回状の内部導
体を有し、該内部導体は隣接する絶縁体層間で互いに接
続されてコイル状に連なり、前記内部導体の一部は、積
層体の端面に達する内部導体引出し部を有し、積層体の
端部に、前記内部導体引出し部に接続する外部電極が形
成されたことを特徴とする電磁石。
【請求項２】前記請求項１において、積層体のコイル
状に連なる内部導体で囲まれた部分に磁性体を配置した
ことを特徴とする電磁石。
【請求項３】前記請求項２において、積層体を構成す
る各層の内部導体に囲まれた部分に磁性体層が形成さ
れ、この磁性体層が積層体の積層方向に並んでいること
を特徴とする電磁石。
【請求項４】前記請求項３において、各層に形成され
た磁性体層が各層に設けたスルーホールで連なっている
ことを特徴とする電磁石。
【請求項５】前記請求項２において、積層体のコイル
状に連なる内部導体で囲まれた部分に孔が設けられ、こ
の孔に磁性体が充填されていることを特徴とする電磁
石。
【請求項６】前記請求項５において、孔に充填された
磁性体が磁性体ペーストの焼付体であることを特徴とす
る電磁石。
【請求項７】前記請求項５において、孔に充填された
磁性体が孔に嵌合された磁性体製の棒であることを特徴
とする電磁石。