JPH09270334A

JPH09270334A - 平面型磁気素子およびそれを用いたスイッチング電源

Info

Publication number: JPH09270334A
Application number: JP8077543A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Moriya; 泰明森谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は優れた薄型を維持しつつ高い自己イン
ダクタンスを有する平面型磁気素子を提供することを課
題とする。【解決手段】第一の磁性体１と、導体からなる平面形の
コイル３と、第一の磁性体１とともにコイル３を挟持す
る第二の磁性体２と、コイル３、第一の磁性体１および
第二の磁性体２の間隙に形成される磁路に存在する磁性
体とを具備することを特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平面型磁気素子およ
びそれを用いたスイッチング電源に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器では、小形化、軽量
化が進められており、これに伴い電子機器に搭載されて
いるスイッチング電源も小形化の要求が高まっている。
従来、このようなスイッチング電源に使用されている磁
気素子としてのチョークコイルやトランスには、フェラ
イトを用いて形成されたいわゆるＥＩコアやＰＱドラム
などの各種形状のもの、あるいは非晶質磁性合金薄帯を
巻回したコアを用いたものなどが使用されている。

【０００３】ところが、これら従来の磁気素子は、薄型
化には限界があり、電子機器の小形化に応えられないこ
とが多い。そこで、最近ではチョークコイルやトランス
などの磁気素子を平面型にすることが試みられている。

【０００４】すなわち、この磁気素子は第一の磁性体
と、この第一の磁性体上に配置された導体からなる平面
形のコイルと、この平面形のコイル上に配置された第二
の磁性体とを組みわせて構成したものであり、以前の磁
気素子に比較して大幅に薄型化されて、電子機器の小形
化に寄与している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の平面型磁気素子は、自己が有するインダクタンスＬ
の大きさには限界があり、電子機器のスイッチング電源
に使用されている磁気素子として、さらに高いインダク
タンスＬを有することが要求されている。

【０００６】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、優れた薄型を維持しつつ高い自己インダクタンスを
有する平面型磁気素子およびそれを用いたスイッチング
電源を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の平面型
磁気素子は、第一の磁性体と、導体からなる平面形のコ
イルと、前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイル
を挟持する第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の磁
性体および前記第二の磁性体の間隙に形成される磁路に
存在する磁性体とを具備することを特徴する。

【０００８】また、請求項２の発明の平面型磁気素子
は、第一の磁性体と、導体からなる平面形のコイルと、
前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイルを挟持す
る第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の磁性体およ
び前記第二の磁性体の間隙に形成される磁路に存在し前
記第一の磁性体および前記第二の磁性体の少なくとも一
方に一体に形成された磁性体とを具備することを特徴す
る。

【０００９】さらに、請求項３の発明の平面型磁気素子
は、第一の磁性体と、導体からなる平面形のコイルと、
前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイルを挟持す
る第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の磁性体およ
び前記第二の磁性体の間隙にに形成される磁路に存在し
前記第一の磁性体および前記第二の磁性体とは別体であ
るとともに前記第一の磁性体および前記第二の磁性体の
少なくとも一方に固着された磁性体とを具備することを
特徴する。

【００１０】さらにまた、請求項４の発明の平面型磁気
素子は、前記第一の磁性体および前記第二の磁性体の間
隙に形成される磁路は、前記コイルの内周側、外周側お
よび前記コイルの内周側と外周側の少なくともひとつで
あることを特徴する。

【００１１】さらにまた、請求項５の発明のスイッチン
グ電源は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
平面型磁気素子を用いたことを特徴とする。請求項１の
発明ないし請求項４の発明の平面型磁気素子において、
第一の磁性体および第二の磁性体と、磁路に配置される
磁性体を構成する磁性体は、なんら限定されるものでは
ないが、例えばパーマロイ、コバルト（Ｃｏ）基非晶質
磁性合金や鉄（Ｆｅ）基非晶質磁性合金などの非晶質磁
性合金、または微細結晶を析出させたＦｅ基軟磁性合金
（Ｆｅ基微細結晶合金と称する）などを使用することが
可能である。

【００１２】これらの合金において、パーマロイ、非晶
質磁性合金、Ｆｅ基微細結晶合金は、薄帯を複数枚積層
させたものを使用する。この際、薄帯をそのまま積層し
ても良いが、薄帯間に絶縁層を介在させても良い。

【００１３】前記非晶質磁性合金、Ｆｅ基微細結晶合金
の具体的一例を示すと、下記の通りとなる。Ｃｏ基非晶
質磁性合金として、例えば、下記一般式、Ｃｏ_a Ｍ_b Ｍ^- _c Ｘ_d （但し、式中ＭはＦｅおよびＭｎから選ばれる１種また
は２種の元素を、Ｍ^-はＭｎ以外の遷移金属から選ばれ
る１種または２種以上の元素を、ＸはＳｉ，Ｂ，Ｐおよ
びＣから選ばれた１種または２種以上の元素を示してい
る。ａ，ｂ，ｃ，ｄは夫々原子％で、６０≦ａ≦８０、
０≦ｂ≦１０、０≦ｃ≦１０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
を満足する式である。）で組成が実質的に表されるもの
が例示される。前記のＭ^- としては、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ｃ
ｕ、Ｙなどが好ましく用いられる。

【００１４】また、Ｆｅ非晶質磁性合金としては、例え
ば、下記一般式、（Ｆｅ_1-e Ｍ^-- _e ）_x Ｘ_1-x （但し、式中Ｍ^--は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅお
よび希土類元素から選ばれる１種または２種以上の元素
を、ＸはＳｉ，Ｂ，ＰおよびＣから選ばれた１種または
２種以上の元素を示す。ｅ、ｘは夫々０≦ｅ≦０．１
２、７０≦ｘ≦８５（原子％）を満足する式である。）
で組成が実質的に表されるものが例示される。

【００１５】また、Ｆｅ基微細結晶合金としては、例え
ば、下記一般式、Ｆｅ_{100-f-g-h-i-j-k} Ａ_f Ｄ_g Ｅ_h Ｓｉ_i Ｂ_j Ｚ_k （但し、式中ＡはＣｕおよびＡｕから選ばれる１種また
は２種の元素を、Ｄは４Ａ族元素、５Ａ族元素、６Ａ族
元素および希土類元素から選ばれる１種または２種以上
の元素を、ＥはＭｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎお
よび白金族元素から選ばれる１種または２種以上の元素
を、ＺはＣ、ＮおよびＰから選ばれる１種または２種以
上の元素を夫々示している。ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋは
夫々原子％で、０．１≦ｆ≦８．０、０．１≦ｇ≦１
５、０≦ｈ≦１０、０≦ｉ≦２５、１≦ｊ≦１２．０、
０≦ｋ≦１０、１≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦３０を満足する式であ
る。）で組成が実質的に表され、平均結晶粒径が５０ｎ
ｍ以下の微細結晶を有するものが例示される。

【００１６】コイルを形成する導体としては、例えば
銅、金、銀、アルミニウムなどの単金属、あるいはそれ
らを基とする合金などの導電率が高い金属材料を採用す
ることが可能である。

【００１７】請求項１の発明の平面型磁気素子では、平
面型のコイルと、この平面型のコイルを挟む第一の磁性
体および第二の磁性体の間隙に形成される磁路に、磁性
体が存在している。

【００１８】このような形成によれば、磁性体が第一の
磁性体および第二の磁性体の間隙に形成される磁路の空
気部分を埋めることにより、この磁路における漏洩磁束
が減少する。このため、平面型磁気素子は薄型を保ちな
がらインダクタンスＬが増大して磁気特性が向上する。

【００１９】この請求項１の発明の平面型磁気素子にお
ける磁路の磁性体の配置の具体的な態様は、請求項４の
発明の適用によって挙げられる。それによると、ひとつ
はコイルの内周側に形成される磁路と、コイルの外周側
に形成される磁路の両方に夫々磁性体が設けられる。あ
るいは、コイルの内周側に形成される磁路に磁性体が設
けられる。コイルの外周側に形成される磁路に磁性体が
設けられる。

【００２０】コイルの内周側に形成される磁路と、コイ
ルの外周側に形成される磁路の両方に夫々磁性体が設け
られると、コイルの内周側および外周側の両方の磁路に
おいて漏洩磁束を減少することができ、平面型磁気素子
におけるインダクタンスＬを大きく増大することができ
る。

【００２１】また、コイルの内周側に形成される磁路、
あるいはコイルの外周側に形成される磁路に磁性体が設
けられても、コイルの内周側あるいは外周側の磁路にお
いて漏洩磁束を減少させて、平面型磁気素子における自
己インダクタンスを増大することに寄与できる。

【００２２】磁性体の形状を、コイルの内周および外周
の周方向に沿う環状にすると、コイルの内周側および外
周側に形成される磁路を、コイルの内周側および外周側
の周方向全体において埋めて漏洩磁束を減少することが
ことができ、平面型磁気素子における自己インダクタン
スを大きく増大することができる。

【００２３】磁性体をコイルの内周および外周の周方向
に複数個分散して配置しても、コイルの内周側および外
周側に形成される磁路を、コイルの内周側および外周側
の周方向の広い範囲にわたって埋めて漏洩磁束を減少す
ることができ、平面型磁気素子における自己インダクタ
ンスを増大する上で寄与する。

【００２４】なお、磁性体は第一の磁性体および第二の
磁性体の両方に接触すると、第一の磁性体および第二の
磁性体の間隙の磁路を結ぶ磁路を埋める効果が充分に大
きいが、第一の磁性体および第二の磁性体の磁路の少な
くとも一方に接触しているだけでも、磁路を埋める効果
は大きい。

【００２５】請求項２の発明の平面型磁気素子では、コ
イル、第一の磁性体および第二の磁性体の間隙に形成さ
れる磁路に、第一の磁性体および第二の磁性体の少なく
とも一方に一体に形成された磁性体が存在している。

【００２６】このような構成によれば、磁性体が第一の
磁性体および第二の磁性体を結んでそれらの間隙に形成
される磁路の空気部分を埋めることにより、この磁路に
おける漏洩磁束が減少する。このため、平面型磁気素子
における自己インダクタンスが増大して磁気特性が向上
する。そして、この発明では、第一の磁性体および第二
の磁性体を成形する時に磁路に存在する磁性体を一緒に
成形することができ、磁性体の成形が容易である。

【００２７】この請求項２の発明の平面型磁気素子の磁
路における磁性体の配置の具体的な態様は、請求項４の
発明の適用によって挙げられる。それによると、ひとつ
はコイルの内周側に形成される磁路と、コイルの外周側
に形成される磁路の両方に夫々磁性体が設けられる。あ
るいは、コイルの内周側に形成される磁路に磁性体が設
けられる。コイルの外周側に形成される磁路に磁性体が
設けられる。これらの態様に基づく効果は請求項１にお
ける場合と同じである。

【００２８】そして、磁性体は第一の磁性体および第二
の磁性体の両方に分けて形成される、あるいは第一の磁
性体または第二の磁性体にのみ形成される。また、磁性
体は第一の磁性体および第二の磁性体の両方に接触し、
または一方に接触する。

【００２９】請求項３の発明の平面型磁気素子では、コ
イル、第一の磁性体および第二の磁性体の間隙に形成さ
れる磁路に、第一の磁性体および第二の磁性体とは別体
であるとともに第一の磁性体および前記第二の磁性体の
少なくとも一方に固着された磁性体が存在している。

【００３０】このような構成によれば、磁性体が第一の
磁性体および第二の磁性体を結んで形成される磁路の空
気部分を埋めることにより、この磁路における漏洩磁束
が減少する。

【００３１】このため、平面型磁気素子におけるインダ
クタンスＬが増大して磁気特性が向上する。そして、こ
の発明では、第一の磁性体および第二の磁性体をコイル
に接着する時に、一緒に磁性体を第一の磁性体および第
二の磁性体の磁路の少なくとも一方に接着することがで
き、平面型磁気素子の製作が容易である。

【００３２】この請求項３の発明の磁路における磁性体
の配置の具体的な態様は、請求項４の発明の適用によっ
て挙げられる。それによると、ひとつはコイルの内周側
に形成される磁路と、コイルの外周側に形成される磁路
の両方に夫々磁性体が位置する。あるいは、コイルの内
周側に形成される磁路に磁性体が位置する。あるいは、
コイルの外周側に形成される磁路に磁性体が位置する。

【００３３】そして、磁性体は第一の磁性体および第二
の磁性体の両方に固着される。あるいは第一の磁性体ま
たは第二の磁性体にのみ固着される。また、磁性体は第
一の磁性体および第二の磁性体の両方に接触し、または
一方に接触する。

【００３４】

【発明の実施の形態】請求項２の発明の平面型磁気素子
の実施の形態について図１ないし図３を参照して説明す
る。ここで、図１は請求項２の発明の一実施の形態にお
ける平面型磁気素子を示す分解斜視図、図２は図１の実
施の形態における平面型磁気素子を示す斜視図、図３は
請求項２の発明の磁路に存在させる磁性体の態様を変化
させた平面型磁気素子を示す中心線を通して切断した断
面図である。

【００３５】以下に述べる各実施の形態は角形の磁性体
を用いた平面型磁気素子を対象にしている。図１、図２
および図３（ａ）はこの発明の第一の実施の形態を示し
ている。この実施の形態は、コイルの内周側に形成され
る磁路と、コイルの外周側に形成される磁路の両方に夫
々磁性体が存在するものである。

【００３６】図中１は四角形をなす第一の磁性体、２は
第一の磁性体１と対向して配置された第二の磁性体であ
る。これら第一および第二の磁性体１、２を形成する材
料としては前述した各合金が挙げられるが、後述するよ
うに第一および第二の磁性体１、２は曲げ加工されるの
で、曲げ加工が容易な金属材料、例えばパーマロイで形
成することが好ましい。

【００３７】３はコイルで、これは導体を例えば円形に
巻回したものである。４、５は絶縁体で、例えばポリイ
ミドフィルムで形成されている。コイル３は絶縁体４、
５を介して第一磁性体１と第二の磁性体２に挟まれてい
る。第一磁性体１と第二の磁性体２と絶縁体４、５、コ
イル３と絶縁体４、５は夫々絶縁性接着剤（図面では絶
縁性接着剤は省略されている）により接着されている。
コイル３の導体に通電することにより、その内周部およ
び外周部においてコイル３、第一の磁性体１および第二
の磁性体２を結ぶ磁路が形成される。

【００３８】また、第一の磁性体１の四隅の角部は第二
の磁性体２に向けて折り曲げられ、第二の磁性体２の四
隅の角部は第一の磁性体１に向けて折り曲げられてお
り、第一の磁性体１の四隅の折り曲げ部１ａと第二の磁
性体２の四隅の折り曲げ部２ａとが相互に接触してい
る。

【００３９】さらに、第一の磁性体１におけるコイル３
の内周部に対向する部分が内側に向けた凹入部１ｂが形
成され、第二の磁性体２におけるコイル３の内周部に対
向する部分が内側に向けた凹入部２ｂが形成されてお
り、これら第一の磁性体１の凹入部１ｂと第二の磁性体
２の凹入部２ｂとが相互に接触している。

【００４０】これら第一の磁性体１の四隅角部に一体に
形成された折り曲げ部１ａとこれに接触する第二の磁性
体２の四隅角部に一体に形成された折り曲げ部２ａは磁
性体であり、コイル３の外周側においてコイル３、第一
の磁性体１および第二の磁性体２を結んで形成される磁
路に存在して、この磁路の空気部分を埋めることにな
る。

【００４１】また、第一の磁性体１の凹入部１ｂとこれ
に接触する第二の磁性体２の凹入部２ｂは磁性体であ
り、コイル３の内周側においてコイル３、第一の磁性体
１および第二の磁性体２の間隙に形成される磁路に存在
して、この磁路の空気部分を埋めることになる。

【００４２】この実施の形態の構成では、コイル３の内
周側に形成される磁路と、コイル３の外周側に形成され
る磁路の両方に夫々磁性体が設けられているので、コイ
ル３の内周側および外周側の両方の磁路において漏洩磁
束を減少することができ、平面型磁気素子における自己
のインダクタンスＬを大きく増大することができる。

【００４３】また、この実施の形態は、磁性体をコイル
３の内周および外周の周方向に複数個分散して配置し
て、コイル３の内周側および外周側に形成される磁路
を、コイル３の内周側および外周側の周方向の広い範囲
にわたって埋めて漏洩磁束を減少することができ、平面
型磁気素子におけるインダクタンスＬを増大する上で大
きく寄与する。

【００４４】このため、平面型磁気素子は薄型を保ちな
がらインダクタンスＬを増大して磁気特性が向上する。
そして、この発明では、第一の磁性体１および第二の磁
性体２を成形する時に磁路に存在する磁性体を一緒に成
形することができ、磁性体の成形が容易である。

【００４５】図３（ｂ）は第二の実施の形態を示してい
る。図３（ｂ）において図３（ａ）と同じ部分は同じ符
号を付して示している。この実施の形態は第一の磁性体
１および第二の磁性体２の中央部に凹入部１ｂ、２ｂを
形成したものである。

【００４６】第一の磁性体１の凹入部１ｂとこれに接触
する第二の磁性体２の凹入部２ｂは磁性体であり、コイ
ル３の内周側においてコイル３、第一の磁性体１および
第二の磁性体２の間隙に形成される磁路に存在してい
る。

【００４７】図３（ｃ）は第三の実施の形態を示してい
る。図３（ｃ）において図３（ａ）と同じ部分は同じ符
号を付して示している。この実施の形態は第一の磁性体
１および第二の磁性体２の四隅の角部に折り曲げ部１
ａ、２ａを形成したものである。

【００４８】第一の磁性体１の四隅の折り曲げ部１ａと
これに接触する第二の磁性体２の四隅の折り曲げ部２ａ
は磁性体であり、コイル３の外周側においてコイル３、
第一の磁性体１および第二の磁性体２を結んで形成され
る磁路に存在している。

【００４９】このようにコイル３の内周側に形成される
磁路、あるいはコイル３の外周側に形成される磁路に磁
性体が設けられ態様であっても、コイル３の内周側ある
いは外周側の磁路において漏洩磁束を減少させて、平面
型磁気素子におけるインダクタンスを増大することに寄
与できる。

【００５０】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されず、種々変形して実施することができる。例えば、
前述した実施の形態では第一の磁性体１に形成した磁性
体と第二の磁性体２に形成した磁性体とを相互に接触し
て、磁路を埋める効果を高めているが、これに限定され
ずに、両者が離れていても優れた効果を得ることができ
る。前述した実施の形態では磁性体として第一の磁性体
１および第二の磁性体２の両方に折り曲げ部１ａ，２
ａ、１ｂ，２ｂを形成しているが、この態様に限定され
ず、第一の磁性体１または第二の磁性体２のいずれか一
方のみに折り曲げ部および／または凹入部を形成して良
い。

【００５１】また、一の磁性体または第二の磁性体にそ
の外周部全体に磁性体として折り曲げ部を形成し、これ
ら第一の磁性体または第二の磁性体の各折り曲げ部を相
互に接触することも可能である。この場合には、第一の
磁性体または第二の磁性体を四角形であっても良いが、
円形にする方が加工が容易である。

【００５２】このように磁性体の形状を、コイル１３の
内周および外周の周方向に沿う環状にすると、コイル１
３の内周側および外周側に形成される磁路を、コイル１
３の内周側および外周側の周方向全体において埋めて漏
洩磁束を減少することがことができ、平面型磁気素子に
おける自己インダクタンスを大きく増大することができ
る。

【００５３】次に請求項３の発明の平面型磁気素子の実
施の形態について図４を参照して説明する。図４は請求
項３の発明の磁路に存在させる磁性体の態様を変化させ
た平面型磁気素子を示す中心線を通して切断した断面図
である。

【００５４】図４（ａ）は本発明の第一の実施の形態を
示している。図中１１は第一の磁性体、１２は第二の磁
性体であり、これらは磁性体１１、１２は四角形または
円形をなしている。第一の磁性体１１と第二の磁性体１
２は、パーマロイ、非晶質磁性合金、あるいはＦｅ基微
細結晶合金で形成されている。

【００５５】１３は導体を円形または四角形に巻回して
なるコイルである。コイル１３は第一の磁性体１１と第
二の磁性体１２との間に配置され、後述するところの磁
性体粉末１５を分散して含有した絶縁性接着剤１４によ
り接着されている。

【００５６】この実施の形態では磁性体粉末１５を分散
して含有した絶縁性接着剤１４は、コイル１３と第一の
磁性体１１および第二の磁性体１２の間に充填されて、
コイル１３と第一の磁性体１１および第二の磁性体１２
とを接着する。

【００５７】さらに、絶縁性接着剤１４は、第一の磁性
体１１と第二の磁性体１２との間においてコイル１３の
内周側の空間部の全体を埋めて充填されており、また第
一の磁性体１１と第二の磁性体１２との間においてコイ
ル１３の外周側の全周にわたって充填されて、第一の磁
性体１１と第二の磁性体１２とを接着している。

【００５８】絶縁性接着剤１４はコイル１３と第一の磁
性体１１および第二の磁性体１２とを電気的に絶縁する
ことが要求される。また、絶縁性接着剤１４に分散して
含有された磁性体粉末１５は、コイル１３、第一の磁性
体１１および第二の磁性体１２を結んで形成された磁路
に位置して、この磁路における空気部分を減少する役目
を有する第一の磁性体１１および第二の磁性体１２とは
別体をなす磁性体の一例である。このため、磁性体粉末
１５はその役目を達成するように大きさ、分散密度を設
定する。

【００５９】ただし、磁性体粉末１５の役目を達成する
ように大きさ、分散密度を設定すると、コイル１３と第
一の磁性体１１および第二の磁性体１２との間の電気的
絶縁を図る絶縁性接着剤１４の絶縁性を阻害することが
ある。

【００６０】この場合には、コイル１３と第一の磁性体
１１および第二の磁性体１２との間には磁性体粉末１５
を含まない絶縁性接着剤を使用する、コイル１３に用い
る導体の表面に絶縁層を形成するなどの方法を採用す
る。

【００６１】このような構成では、第一の磁性体１１お
よび第二の磁性体１２との間においてコイル１３の内周
側に充填された絶縁性接着剤１４に含有される磁性体粉
末１５は、コイル１３の内周側において形成される各磁
路の一部に存在して各磁路における空気部分を埋める。

【００６２】また、第一の磁性体１１および第二の磁性
体１２との間においてコイル１３の外周側に充填された
絶縁性接着剤１４に含有される磁性体粉末１５は、コイ
ル１３の外周側において形成される各磁路の一部に存在
して各磁路における空気部分を埋める。

【００６３】このため、コイル１３の内周側に形成され
る磁路と、コイル１３の外周側に形成される磁路の両方
に夫々磁性体が存在して、コイル１３の内周側および外
周側の両方の磁路において漏洩磁束を減少することがこ
とができ、平面型磁気素子におけるインダクタンスＬを
大きく増大することができる。

【００６４】磁性体粉末１５を分散して含有した絶縁性
接着剤１４が第一の磁性体１１および第二の磁性体１２
との間においてコイル１３の内周および外周の周方向に
沿って環状に充填され、磁性体である磁性体粉末１５は
コイル１３の内周側および外周側の円周方向全体にわた
って配置される。

【００６５】このため、コイル１３の内周側および外周
側に形成される磁路をコイル１３の周方向全体において
埋めて漏洩磁束を減少することがことができ、平面型磁
気素子における自己インダクタンスを大きく増大するこ
とができる。

【００６６】さらに、磁性体粉末１５を分散して含有し
た絶縁性接着剤１４は第一の磁性体１１および第二の磁
性体１２の両方に固着されているので、コイル１３の磁
路の空気部分を一層充分に埋めて漏洩磁束を減少するこ
とがことができる。

【００６７】そして、この発明では、第一の磁性体１１
および第二の磁性体１２をコイル１３に接着する時に、
一緒に磁性体を第一の磁性体１１および第二の磁性体１
２の少なくとも一方に接着することができ、平面型磁気
素子の製作が大変容易となる。図４（ｂ）は第二の実
施の形態を示している。図４（ｂ）において図４（ａ）
と同じ部分は同じ符号を付して示している。この実施の
形態は磁性体粉末１５を分散して含有した絶縁性接着剤
１４が第一の磁性体１１および第二の磁性体１２との間
においてコイル１３の内周側のみに充填されている。こ
れにより絶縁性接着剤１４に含有される磁性体粉末１５
は、コイル１３の内周側において形成される各磁路の一
部に存在している。

【００６８】図４（ｃ）は第三の実施の形態を示してい
る。図３（ｃ）において図３（ａ）と同じ部分は同じ符
号を付して示している。この実施の形態は磁性体粉末１
５を分散して含有した絶縁性接着剤１４が、第一の磁性
体１１および第二の磁性体１２との間においてコイル１
３の外周側のみに充填されている。これにより絶縁性接
着剤１４に含有される磁性体粉末１５は、コイル１３の
外周側において形成される各磁路の一部に存在してい
る。

【００６９】このようにコイル１３の内周側に形成され
る磁路、あるいはコイルの外周側に形成される磁路に磁
性体が位置しても、コイル１３の内周側あるいは外周側
の磁路において漏洩磁束を減少させて、平面型磁気素子
におけるインダクタンスＬを増大することに寄与でき
る。

【００７０】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されず、種々変形して実施することができる。前述した
実施の形態において磁性体粉末１５を分散して含有した
絶縁性接着剤１４は、第一の磁性体および第二の磁性体
のいずれか一方に固着するのみでも良い。

【００７１】磁性体粉末１５を分散して含有した絶縁性
接着剤１４は、コイル１３の内外周の円周方向全体に充
填せずに、円周方向に間隔を存して充填しても良い。前
述した実施の形態では、第一の磁性体または第二の磁性
体とは別体の磁性体として絶縁性接着剤に含有された磁
性体粉末を用いているが、これに限定されず、例えばフ
ェライト等を用いることができる。

【００７２】次に具体的な例について説明する。具体例１８１Ｎｉ−６Ｍｏ−０．６Ｍｎ−残部Ｆｅからなる組成
で、板厚２５m μ、縦１１mm、横１１mmの四角形のパー
マロイ板を５枚積層した第一の磁性体および第二の磁性
体の間に、ポリエステルで覆われた高さ０．５mm、幅
０．０７mmのＣｕからなる導体を３０ターン巻回するこ
とにより得られた内径４mm、外径１０mmのコイルをポリ
イミドフィルムを介して挟み、これらを接着剤としてエ
ポキシ樹脂を用いて接着した。

【００７３】そして、第一の磁性体および第二の磁性体
の各四隅の角部に折り曲げ部を夫々形成して相互に接触
し、且つ第一の磁性体および第二の磁性体の各中央部に
凹入部を夫々形成して相互に接触する。このようにして
コイルの内外側に磁性体が存在する平面型磁気素子（実
施の形態１）を作製した。また、第一の磁性体および第
二の磁性体の各中央部に凹入部を夫々形成して相互に接
触することにより、コイルの内側に磁性体が存在する平
面型磁気素子（実施の形態２）を作製した。また、第一
の磁性体および第二の磁性体の各四隅の角部に折り曲げ
部を夫々形成して相互に接触することにより、コイルの
外側に磁性体が存在する平面型磁気素子（実施の形態
３）を作製した。

【００７４】これら各形式の平面型磁気素子を各個作製
して、ＬＣＲメータでインダクタンス値を測定した。こ
の時の測定条件は１００ＫＨｚ，０．１Ｖである。ま
た、容量は０，５Ａである。この測定結果を表１に示
す。なお、比較例として従来の第一の磁性体と第２の磁
性体の間隙に形成される磁路に磁性体を存在させないこ
と以外は上記と同様の構成の平面型磁気素子（比較例
１）に関しても同様にインダクタンス値を測定した。そ
の結果も併せて表１に示す。

【００７５】

【表１】

【００７６】この測定結果によれば、高いインダクタン
ス値を得ることができることが判る。具体例２Ｃｏ基非晶質合金であるＣｏ_75.3、Ｆｅ_4.7 、Ｓｉ₄ 、
Ｂ₁₆組成で、板厚２５m μ、縦１１mm、横１１mmの四角
形のアモファス板を５枚積層した第一の磁性体および第
二の磁性体の間に、ポリエステルで被われた高さ０．５
mm、幅０．０７mmのＣｕからなる導体とを３０ターン巻
回することにより得られた内径４mm、外径１０mmのコイ
ルをポリイミドフィルムを介して挟んだ。

【００７７】そして、磁性粉末を分散含有したエポキシ
樹脂接着剤を、第一の磁性体および第二の磁性体とコイ
ルとの間、第一の磁性体および第二の磁性体との間にお
けるコイルの内周側およびコイルの外周側に夫々充填し
て全体を接着した。このようにしてコイルの内外側に磁
性体が存在する平面型磁気素子（実施の形態４）を作製
した。また、第一の磁性体および第二の磁性体とコイル
との間、第一の磁性体および第二の磁性体との間におけ
るコイルの内周側に充填して全体を接着して、コイルの
内側に磁性体が存在する平面型磁気素子（実施の形態
５）を作製した。また、第一の磁性体および第二の磁性
体とコイルとの間、第一の磁性体および第二の磁性体と
の間におけるコイルの外周側に充填して全体を接着し
て、コイルの外側に磁性体が存在する平面型磁気素子
（実施の形態６）を作製した。

【００７８】これら各形式の平面型磁気素子を各個作製
して、ＬＣＲメータでインダクタンス値を測定した。こ
の時の測定条件は１００ＫＨｚ、０．１Ｖである。ま
た、容量は０，５Ａである。この測定結果を表２に示
す。

【００７９】なお、比較例として、従来の第一の磁性体
と第二の磁性体の間隙にう形成される磁路に磁性体を存
在させないこと以外は上記と同様の構成の平面型磁気素
子（比較例２）に関しても同様にインダクタンス値を測
定した。その結果も併せて表２に示す。

【００８０】

【表２】

【００８１】この測定結果によれば高いインダクタンス
値を得ることができることが判る。具体例３Ｆｅ基非晶質合金であるＣｏ₂ 、Ｆｅ₇₇、Ｂ₈ 、Ｓｉ₁₃
組成で、板厚２５m μ、縦２０mm、横２０mmの四角形の
アモルファス板を５枚積層した第一の磁性体および第二
の磁性体の間に、ポリエステルで覆われた高さ１．０m
m、幅０．１５mmのＣｕからなる導体を３０ターン巻回
することにより得られた内径４mm、外径２０mmのコイル
をポリイミドフィルムを介して挟んだ。

【００８２】そして、磁性粉末を分散含有したエポキシ
樹脂接着剤を、第一の磁性体および第二の磁性体とコイ
ルとの間、第一の磁性体および第二の磁性体との間にお
けるコイルの内周側およびコイルの外周側に夫々充填し
て全体を接着した。このようにしてコイルの内外側に磁
性体が存在する平面型磁気素子（実施の形態７）を作製
した。また、第一の磁性体および第二の磁性体とコイル
との間、第一の磁性体および第二の磁性体との間におけ
るコイルの内周側に充填して全体を接着して、コイルの
内側に磁性体が存在する平面型磁気素子（実施の形態
８）を作製した。また、第一の磁性体および第二の磁性
体とコイルとの間、第一の磁性体および第二の磁性体と
の間におけるコイルの外周側に充填して全体を接着し
て、コイルの外側に磁性体が存在する平面型磁気素子
（実施の形態９）を作製した。

【００８３】これら各形式の平面型磁気素子を各個作製
して、ＬＣＲメータでインダクタンス値を測定した。こ
の時の測定条件は１００ＫＨｚ、０．１Ｖである。ま
た、容量は３．０Ａである。この測定結果を表３に示
す。

【００８４】なお、比較例として、従来の第一の磁性体
と第二の磁性体の間隙に形成される磁路に磁性体を存在
させないこと以外は上記と同様の構成の平面型磁気素子
（比較例３）に関しても同様にイングスタンス値を測定
した。その結果も併せて表３に示す。

【００８５】

【表３】

【００８６】この測定結果によれば高いイングスタンス
値を得ることができることが判る。上記実施の形態１〜
９の平面型磁気素子をスイッチング電源に使用したこと
ろ、優れた特性を有するスイッチング電源が得ることが
できた。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の平
面型磁気素子によれば、平面型のコイルと、この平面型
のコイルを挟む第一の磁性体および第二の磁性体の間隙
に形成される磁路に、磁性体が存在しているので、磁性
体が第一の磁性体および第二の磁性体の間隙に形成され
る磁路の空気部分を埋めることにより、この磁路におけ
る漏洩磁束が減少する。このため、平面型磁気素子は薄
型を保ちつつインダクタンスを増大して磁気特性を向上
することができる。

【００８８】請求項２の発明の平面型磁気素子によれ
ば、コイル、第一の磁性体および第二の磁性体の間隙に
形成される磁路に、第一の磁性体および第二の磁性体の
少なくとも一方により形成された磁性体が存在している
ので、磁路における漏洩磁束が減少する。このため、平
面型磁気素子は薄型を保ちつつインダクタンスを増大し
て磁気特性を向上することができる。そして、この発明
では、第一の磁性体および第二の磁性体を成形する時に
磁路に存在する磁性体を一緒に成形することができ、磁
性体の成形が容易である。

【００８９】請求項３の発明の平面型磁気素子によれ
ば、コイル、第一の磁性体および第二の磁性体の間隙に
形成される磁路に、第一の磁性体および第二の磁性体と
は別体であるとともに第一の磁性体および前記第二の磁
性体の少なくとも一方に固着された磁性体が存在してい
るので、磁性体が第一の磁性体および第二の磁性体の間
隙に形成される磁路の空気部を埋めることにより、この
磁路における漏洩磁束が減少する。このため、平面型磁
気素子は薄型を保ちつつインダクタンスを増大して磁気
特性を向上することができる。そして、この発明では、
第一の磁性体および第二の磁性体をコイルに接着する時
に、一緒に磁性体を第一の磁性体および第二の磁性体磁
路の少なくとも一方に接着することができ、平面型磁気
素子の製作が容易である。

【００９０】請求項４の発明の平面型磁気素子によれ
ば、請求項２、３の平面型磁気素子において磁路に設け
る磁性体の具体的な位置を提示することができる。請求
項５の発明のスイッチング電源によれば、優れた特性を
有するスイッチング電源を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２の発明の一実施の形態における平面型
磁気素子を示す分解斜視図。

【図２】同じ実施の形態における平面型磁気素子を示す
斜視図。

【図３】請求項２の発明の各実施の形態における平面型
磁気素子を示す断面図。

【図４】請求項３の発明の各実施の形態における平面型
磁気素子を示す断面図。

【符号の説明】

１…第一の磁性体、１ａ…折り曲げ部、１ｂ…凹入部、２…第二の磁性体、２ａ…折り曲げ部、２ｂ…凹入部３…コイル、１１…第一の磁性体、１２…第二の磁性体、１３…コイル、１４…絶縁性接着剤、１５…磁性体粉末。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の磁性体と、導体からなる平面形の
コイルと、前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイ
ルを挟持する第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の
磁性体および前記第二の磁性体の間隙に形成される磁路
に存在する磁性体とを具備することを特徴する平面型磁
気素子。
【請求項２】第一の磁性体と、導体からなる平面形の
コイルと、前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイ
ルを挟持する第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の
磁性体および前記第二の磁性体の間隙に形成される磁路
に存在し前記第一の磁性体および前記第二の磁性体の少
なくとも一方に一体に形成された磁性体とを具備するこ
とを特徴する平面型磁気素子。
【請求項３】第一の磁性体と、導体からなる平面形の
コイルと、前記第一の磁性体とともに前記平面形のコイ
ルを挟持する第二の磁性体と、前記コイル、前記第一の
磁性体および前記第二の磁性体の間隙に形成される磁路
に存在し前記第一の磁性体および前記第二の磁性体とは
別体であるとともに前記第一の磁性体および前記第二の
磁性体の少なくとも一方に固着された磁性体とを具備す
ることを特徴する平面型磁気素子。
【請求項４】前記第一の磁性体および前記第二の磁性
体の間隙に形成される磁路は、前記コイルの内周側、外
周側および前記コイルの内周側と外周側の少なくともひ
とつであることを特徴する請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の平面型磁気素子。
【請求項５】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の平面型磁気素子を用いたことを特徴とするスイッチ
ング電源。