JPWO2004040597A1 - インダクタンス部品とそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
小型低背化しても十分なインダクタンスを得ることができるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器を提供する。コイル（２１）と、前記コイル（２１）内のスルーホール部（２２）と、多層磁性層（３０）とを有するインダクタンス部品であって、前記コイル（２１）の上面及び下面と、前記スルーホール部（２２）の内壁とに前記多層磁性層（３０）を配置して構成する。
Description
本発明は、携帯電話等の電源回路に用いられるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器に関する。
図１１を用いて、携帯電話等に用いられる電源回路を説明する。
例えば入力電圧として４Ｖの電池１０１を用いると、２Ｖの出力電圧を得ることが可能である。ここでコイル１０２は、チョークコイルと呼ばれる。コイル１０２を回路に入れることで安定した出力電圧を得ることができる。また、より出力電圧を安定化させるためには、コイル１０２のインダクタンスを大きくする必要がある。このようにして、図１１に示す電源回路は、より安定された直流の出力電圧を供給することができる。
一般にコイル１０２のインダクタンスを大きくするためには、コイル１０２のコア断面積を大きくして、コイルの巻き数を多くする必要がある。そのため、コイル１０２の容積を大きくしなければならないという問題点がある。一方、近年携帯電話に対する小型低背化要求に伴って、その電源回路に用いられるコイルの小型低背化がますます強く求められている。例えば、面積が５ｍｍ×５ｍｍ以下で、厚さ１ｍｍ以下のコイル１０２が必要とされている。さらに、スイッチング周波数も数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高くなっている。このようなスイッチング周波数の高周波化に伴い、コア損失の低減が求められている。また、機器が低電圧、高電流化した状態で使用されるようになり、小型低背化したコイルにおいても、０．１Ａ以上の最大電流が流れる場合がある。そのため、コイル抵抗値をより低減することが必要となる。
そこで、上記問題点を解決するための方法が特開平９−２２３６３６号公報（第３頁、第１図）に開示されている。
図１２を用いて従来のインダクタンス部品を説明する。多層磁性膜１１２は、層間絶縁層１１５を介してコイル１１１を挟持している。そして、スルーホール部（以後ＴＨＰという）１１４をコイル１１１の側面及び中央に設ける。さらに、ＴＨＰ１１４は磁性体１１３で充填される。そしてコイル１１１は銅などの高導電率材料を板状に巻いて形成されるため、コイル１１１を薄くすることができる。しかしながら、上記従来の構成のコイルでは、インダクタンスを十分に大きくすることができないという課題がある。さらに、ＴＨＰ１１４の中に磁性層１１３を形成するため、磁性層１１３の断面積は大きなものとなる。コイル１１１に電流を流すと、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束が生じる。そして、磁性層１１３の水平面に渦電流が生じる。この時、磁性層１１３の断面積が大きいために、この渦電流が大きくなる。
その結果、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束を減少させる。
そのため、コイルのインダクタンスを大きくすることができない。一方、高比抵抗磁性材料を用いることにより、ある程度渦電流を低減することができる。しかし、スイッチング周波数が数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高周波化すると、十分な渦電流低減効果を得ることができない。また、例えばスルホールの直径１ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の場合、このＴＨＰに磁性材料をスパッタ、蒸着等で充填あるいは配置することは難しい。なぜなら、品質、生産性等の課題があるからである。本発明は上記課題を解決し、小型低背化しても十分なインダクタンスを得ることができるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器を提供する。
例えば入力電圧として４Ｖの電池１０１を用いると、２Ｖの出力電圧を得ることが可能である。ここでコイル１０２は、チョークコイルと呼ばれる。コイル１０２を回路に入れることで安定した出力電圧を得ることができる。また、より出力電圧を安定化させるためには、コイル１０２のインダクタンスを大きくする必要がある。このようにして、図１１に示す電源回路は、より安定された直流の出力電圧を供給することができる。
一般にコイル１０２のインダクタンスを大きくするためには、コイル１０２のコア断面積を大きくして、コイルの巻き数を多くする必要がある。そのため、コイル１０２の容積を大きくしなければならないという問題点がある。一方、近年携帯電話に対する小型低背化要求に伴って、その電源回路に用いられるコイルの小型低背化がますます強く求められている。例えば、面積が５ｍｍ×５ｍｍ以下で、厚さ１ｍｍ以下のコイル１０２が必要とされている。さらに、スイッチング周波数も数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高くなっている。このようなスイッチング周波数の高周波化に伴い、コア損失の低減が求められている。また、機器が低電圧、高電流化した状態で使用されるようになり、小型低背化したコイルにおいても、０．１Ａ以上の最大電流が流れる場合がある。そのため、コイル抵抗値をより低減することが必要となる。
そこで、上記問題点を解決するための方法が特開平９−２２３６３６号公報（第３頁、第１図）に開示されている。
図１２を用いて従来のインダクタンス部品を説明する。多層磁性膜１１２は、層間絶縁層１１５を介してコイル１１１を挟持している。そして、スルーホール部（以後ＴＨＰという）１１４をコイル１１１の側面及び中央に設ける。さらに、ＴＨＰ１１４は磁性体１１３で充填される。そしてコイル１１１は銅などの高導電率材料を板状に巻いて形成されるため、コイル１１１を薄くすることができる。しかしながら、上記従来の構成のコイルでは、インダクタンスを十分に大きくすることができないという課題がある。さらに、ＴＨＰ１１４の中に磁性層１１３を形成するため、磁性層１１３の断面積は大きなものとなる。コイル１１１に電流を流すと、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束が生じる。そして、磁性層１１３の水平面に渦電流が生じる。この時、磁性層１１３の断面積が大きいために、この渦電流が大きくなる。
その結果、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束を減少させる。
そのため、コイルのインダクタンスを大きくすることができない。一方、高比抵抗磁性材料を用いることにより、ある程度渦電流を低減することができる。しかし、スイッチング周波数が数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高周波化すると、十分な渦電流低減効果を得ることができない。また、例えばスルホールの直径１ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の場合、このＴＨＰに磁性材料をスパッタ、蒸着等で充填あるいは配置することは難しい。なぜなら、品質、生産性等の課題があるからである。本発明は上記課題を解決し、小型低背化しても十分なインダクタンスを得ることができるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器を提供する。
コイルと、前記コイル内に形成したスルーホール部と、多層磁性層とを有するインダクタンス部品であって、前記スルーホール部の内壁と、前記コイルの上面及び下面とに前記多層磁性層を配置したインダクタンス部品を提供する。
図１は本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品の斜視図である。
図２は本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品の断面図である。
図３は本発明の実施の形態１におけるＴＨＰの拡大断面図である。
図４は本発明の形態１におけるコイル上面の拡大断面図である。
図５は本発明の形態１におけるＴＨＰの内壁の拡大断面図である。
図６は本発明の実施の形態２におけるＴＨＰの内壁の拡大断面図である。
図７は本発明の実施の形態３における多層磁性層のコーナー部付近の拡大断面図である。
図８は本発明の実施の形態４におけるＴＨＰ上面付近の拡大断面図である。
図９は本発明の実施の形態５における多層磁性層の斜視図である。
図１０は本発明の実施の形態６におけるＴＨＰ内壁の拡大斜視図である。
図１１は携帯電話に用いられる電源回路の回路図である。
図１２は従来のインダクタンス部品の断面図である。
図２は本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品の断面図である。
図３は本発明の実施の形態１におけるＴＨＰの拡大断面図である。
図４は本発明の形態１におけるコイル上面の拡大断面図である。
図５は本発明の形態１におけるＴＨＰの内壁の拡大断面図である。
図６は本発明の実施の形態２におけるＴＨＰの内壁の拡大断面図である。
図７は本発明の実施の形態３における多層磁性層のコーナー部付近の拡大断面図である。
図８は本発明の実施の形態４におけるＴＨＰ上面付近の拡大断面図である。
図９は本発明の実施の形態５における多層磁性層の斜視図である。
図１０は本発明の実施の形態６におけるＴＨＰ内壁の拡大斜視図である。
図１１は携帯電話に用いられる電源回路の回路図である。
図１２は従来のインダクタンス部品の断面図である。
以下本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であり、各位置を寸法的に正しく示したものではない。
（実施の形態１）
図１と図２は、実施の形態１のインダクタンス部品を示している。図２において、コイル２１とスルーホール電極５０は銅や銀などの高導電率材料をめっきして構成される。もちろん銅線等によりコイル２１を形成してもよい。ＴＨＰ２２はコイル２１の中心部に形成される。また、場合によってはコイル２１の外側部分に形成してもよい。コイル２１の厚みは、用いられる機器により異なるが、少なくとも大電流に対応するために１０μｍ以上の厚みが必要となる。また、コイル２１の上段のコイルは、インダクタンス部品の一方の側面にある端子部２３からＴＨＰ２２に向かって渦巻き状に巻かれている。そして、中央部で下段に移りスルーホール電極５０からインダクタンス部品の他方の側面にある端子部２４向かって渦巻き状に巻いて形成される。なお、このコイル２１の上段及び下段のコイルの巻く方向は同じ向きである。これによって、端子部２３から電流を入力した場合、電流はインダクタンス部品の側面から中央に向かってコイル２１の上段を渦巻き状に流れる。さらに、上段から下段に流れ、インダクタンス部品の中央から側面に向かってコイル２１の下段を渦巻き状に流れ、端子部２４に出力される。なお、コイル２１が、図２のように二段ではなく、一段あるいは三段以上であってもよい。コイル２１はコイル絶縁材２５内に埋設されている。このコイル絶縁材２５は、コイル２１がショートするのを防ぐ。次に、多層磁性層（以後ＭＬＭという）３０を、コイル２１の上面に配置し、同時にＴＨＰ２２の内壁を形成する。ここで、ＭＬＰ３０は、磁性層２６と絶縁層２９とから構成されている。さらに、コイル２１の下面にもＭＬＭ３０を配置する。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０を覆うように形成する。即ち、コイル２１の上面及び下面のＭＬＰ３０を覆い、さらにＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０を覆っている。その時、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部にも絶縁材２７が充填される。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０が露出した状態でインダクタンス部品を電子部品に搭載した場合に、ショートするのを防ぐために設ける。なお図２は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を絶縁材２７が完全に充填している状態を示しているが、必ずしも完全に充填する必要はない。しかし、インダクタンス部品を吸引して基板上に実装する場合は、絶縁材２７をＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を完全に充填していることがより好ましい。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。なお、図２においては、ＭＬＭ３０同士は一体になるよう形成されているが、必ずしもＭＬＭ３０同士が一体になるよう形成する必要はない。しかし、磁束が最も集中しやすいＴＨＰ２２のコーナー部７１において、磁気ギャップが生じないように連続的に磁性層を形成することが好ましい。このようにすると、漏洩磁束も少なく、インダクタンスも大きくすることできる。なお、ＴＨＰ２２内のＭＬＭ３０上に磁性体を配置させてもよい。その際、できるだけ磁気ギャップが生じないように密着させることがより好ましい。また、磁性体は、フェライト磁性体、フェライト磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体、あるいは金属磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体からなる群のうちの少なくとも一つから構成される。このようにすると、絶縁材２７がない場合でも 絶縁性が優れ且つ回路上でのショート等を低減できるので、優れた信頼性が得られる。図３はＴＨＰ２２の拡大断面図である。めっき下地層２８は、コイル絶縁材２５にＭＬＭ３０を構成するために設ける。つまり、電気めっきでめっき下地層２８の上に磁性層２６を形成させ易くするために設けられる。めっき下地層２８は、例えば無電解めっきで形成され、導電性の優れたＣｕ、Ｎｉあるいは金属磁性層が好ましく用いられる。
図４に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、その上に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、薄いＭＬＭ３０を構成することができる。なお、図４においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上であってもよい。また、コイル下面に配置するＭＬＭ３０の構成についても同様である。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じことはいうまでもない。
ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分を、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有する磁性層が得られ、そして高いインダクタンスを実現できる。磁性層の一層あたりの厚みは、スイッチング周波数によっても異なるが、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合１μｍから５０μｍが好ましい。また絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値にもよるが、０．０１μｍから５μｍが好ましい。また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が１０３以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。さらにこれらの混合物でもよい。図５は、ＴＨＰ２２の内壁の拡大断面図である。図５に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、その上に磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、ＭＬＭ３０を構成する。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。なお、図５においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層２６を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお、磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じであることはいうまでもない。ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分をＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有するＭＬＭ３０を得ることができる。それと同時に、高いインダクタンスを実現することができる。磁性層の一層あたりの好ましい厚みは、スイッチング周波数によっても異なる。例えば、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合、厚みは１μｍから５０μｍが好ましい。また、絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値によっても異なるが、０．０１μｍ〜５μｍが好ましい。
また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が１０３以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。
さらに、これらの混合物でもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１は、規則正しく渦巻き状になっており、さらには二段構造を有しそれらの巻き方向も一致している。そのため、電流をコイル２１に流すと、強い磁束を得ることができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。また、コイル２１は銅めっき等で形成され、その断面は円形ではなく四角形で構成される。その特長は、コイル２１の断面が円形である場合に比べ、四角形であるためコイル２１の断面積を大きくできる点にある。その結果、電気抵抗の小さい、小型低背化したコイル２１を得ることができる。このような高占積率のコイルを用いることにより、コイル部に発生する損失（銅損）も低減できる。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。さらに、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。そして、磁束はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の面内方向にも生じる。この磁束により、ＭＬＭ３０の厚さ方向に渦電流が生じる。そして、これがＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束を減少させるので、インダクタンス部品のインダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面にＭＬＭ３０が形成されている。その結果、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は渦電流に対して十分に小さいものとなる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁にＭＬＭ３０を形成しているので、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は十分に小さい。そして、ＭＬＭ３０の厚さ方向に生じる渦電流をおさえることができるので、ＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束が減少させられるのを防ぐことができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。一方、例えばスルホール直径が１ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるＴＨＰ２２の内壁に、ＭＬＭ３０をスパッタ、蒸着法等で形成することは困難である。めっき法で形成することがもっとも好ましい。このようにして、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。以上述べたように、本実施の形態のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスが得られるので、各種小型電子機器例えば携帯電話等に塔載してもよい。
（実施の形態２）
次に図６を参照しながら、実施の形態２のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は、実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ただ、ＭＬＭ３０を構成する各磁性層２６の厚さが異なっている点が、実施の形態１と相違している。図６において、ＭＬＭ３０は各磁性層２６を絶縁層２９で隔てることで構成されている。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成することによって、ＭＬＭ３０が構成される。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。本実施の形態においてインダクタンス部品のＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０は、実施の形態１と異なり、以下のように構成される。ＭＬＭ３０を構成するそれぞれの磁性層２６の厚さが、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成する。なお、図６においてはＭＬＭ３０を三層としたが、二層の磁性層または四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。また、ＭＬＭ３０の構成において、形成し易くするために絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生する。この磁束は、主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。そしてこの磁気回路の外側の磁束は、磁路長が長いために磁束が弱くなる。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の面方向に貫く磁束は、コイル２１の中心に近づくにつれてＭＬＭ３０で構成される磁気回路の外側に位置する。
そして、磁路長が長くなるので、磁束が弱くなる。その結果、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は不均一なものとなる。しかし、本実施の形態によればＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の厚さは、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成されている。その結果、それぞれの磁性層２６で形成されている磁気抵抗は均一化される。そして、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の面方向に貫く磁束が、コイル２１の中心に近づくにつれて、弱くなることはない。これによって、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は均一なものとなり、漏洩磁束を低減することができる。以上のように、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束が均一なものとなる。その結果、漏洩磁束を低減でき、インダクタンスをより大きくすることができる。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品を、図７を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０と、コイル上面及び下面に配置するＭＬＭ３０とからなるコーナー部７１の磁性層の厚みを厚くした点に相違がある。図７において、コーナー部７１は、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが厚くなるよう形成されている。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０やＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積に比べて大きくなっている。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生するが、この磁束は主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。さらに、ＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。このＭＬＭ３０の面内方向の磁束は、磁束の一番集中しやすいＴＨＰ２２のＭＬＭ３０のコーナー部７１において、ＭＬＭで構成される磁気回路から漏れやすくなる。
しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コーナー部７１のＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが、厚くなるよう形成されている。その結果、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積が大きくなっているため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束に対する磁気抵抗が小さくなる。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束が、ＭＬＭ３０で構成される磁気回路から漏洩するのを防ぐことができる。
このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。つまり、本実施の形態によれば、十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態４）
次に、図８を参照しながら、本実施の形態のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。しかし、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方の絶縁材２７に、凹部を設ける点に相違がある。図８は、本実施の形態のインダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面付近の拡大図である。図８において、絶縁材２７は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部に充填される。そして、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設ける。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。本実施の形態のインダクタンス部品を携帯電話等の電子機器の電源回路の基板に設置する時は、完成したインダクタンス部品を吸引して基板上に実装する。この際に、インダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設けていると、より吸引しやすくなる。凹部の深さは吸引が容易になる程度で十分で、浅い方が好ましい。これによってインダクタンス部品が吸引され移動する際の落下等を、防止することができる。なお、上記実施の形態１から４のＬ部品を磁性体、金属板、多層磁性層で覆ってもよい。これによって、漏れ磁束をさらに減少させることができる。なお、この場合はこれらの磁性層に吸引のための凹部を設けてもよい。
（実施の形態５）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について、図９を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様であるが、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している点に相違がある。
また、図２と同様にコイル２１の下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にもスリット９１が設けられている。
なお、図９ではスリット９１を四つ設けているが、一つでも二つ以上でもあってもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。
しかし、小型低背化になればなるほどコイル２１の上面及び下面に配置する多層磁性層３０の厚さ方向にも磁束が生ずる。この磁束により上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に渦電流が生じるため、インダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成しているため、ＭＬＭ３０の面内方向の断面積を小さくすることができる。
その結果、上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生じる渦電流をおさえることができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している。そして、コイル２１の上面及び下面にめっき下地層２８を形成する時は、そのめっき下地層２８の面内方向にスリット９１を構成する。その結果、めっき下地層２８の厚さ方向に生じる磁束が打ち消されるのを防ぐことができる。このようにすれば、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができるのでより好ましい。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態６）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について図１０を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の縦方向に、上部より下部にわたるスリット９２を構成している点に相違がある。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面、さらにＴＨＰ２２の内壁に配置しているＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＰ２６からなる空間部の中央あたりにも縦方向の磁束が生ずる。この磁束を打ち消す方向、特にＴＨＰ２２の内壁に配置された環状のＭＬＰ３０の円周方向に渦電流が生じる。その結果、インダクタンスが小さくなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の縦方向に，スリット９２を構成している。そのため、円周方向の渦電流を断つことができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。なお、図１０ではスリットを縦に一箇所設けているが、二つ以上でもよいことはいうまでもない。さらに、できるだけ細いスリットを縦方向に一箇所構成されている方が、高いインダクタンスが得られる点から好ましい。
なお、スリットの巾は０．０１〜５０μｍで、好ましくは１〜１０μｍである。また、スリットの形成は、マスキング−エッチング、レーザーカット法などの公知の方法によって行われる。
これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の横方向にスリットを構成しても、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の円周方向の渦電流を断つことができない。
（実施の形態１）
図１と図２は、実施の形態１のインダクタンス部品を示している。図２において、コイル２１とスルーホール電極５０は銅や銀などの高導電率材料をめっきして構成される。もちろん銅線等によりコイル２１を形成してもよい。ＴＨＰ２２はコイル２１の中心部に形成される。また、場合によってはコイル２１の外側部分に形成してもよい。コイル２１の厚みは、用いられる機器により異なるが、少なくとも大電流に対応するために１０μｍ以上の厚みが必要となる。また、コイル２１の上段のコイルは、インダクタンス部品の一方の側面にある端子部２３からＴＨＰ２２に向かって渦巻き状に巻かれている。そして、中央部で下段に移りスルーホール電極５０からインダクタンス部品の他方の側面にある端子部２４向かって渦巻き状に巻いて形成される。なお、このコイル２１の上段及び下段のコイルの巻く方向は同じ向きである。これによって、端子部２３から電流を入力した場合、電流はインダクタンス部品の側面から中央に向かってコイル２１の上段を渦巻き状に流れる。さらに、上段から下段に流れ、インダクタンス部品の中央から側面に向かってコイル２１の下段を渦巻き状に流れ、端子部２４に出力される。なお、コイル２１が、図２のように二段ではなく、一段あるいは三段以上であってもよい。コイル２１はコイル絶縁材２５内に埋設されている。このコイル絶縁材２５は、コイル２１がショートするのを防ぐ。次に、多層磁性層（以後ＭＬＭという）３０を、コイル２１の上面に配置し、同時にＴＨＰ２２の内壁を形成する。ここで、ＭＬＰ３０は、磁性層２６と絶縁層２９とから構成されている。さらに、コイル２１の下面にもＭＬＭ３０を配置する。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０を覆うように形成する。即ち、コイル２１の上面及び下面のＭＬＰ３０を覆い、さらにＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０を覆っている。その時、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部にも絶縁材２７が充填される。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０が露出した状態でインダクタンス部品を電子部品に搭載した場合に、ショートするのを防ぐために設ける。なお図２は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を絶縁材２７が完全に充填している状態を示しているが、必ずしも完全に充填する必要はない。しかし、インダクタンス部品を吸引して基板上に実装する場合は、絶縁材２７をＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を完全に充填していることがより好ましい。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。なお、図２においては、ＭＬＭ３０同士は一体になるよう形成されているが、必ずしもＭＬＭ３０同士が一体になるよう形成する必要はない。しかし、磁束が最も集中しやすいＴＨＰ２２のコーナー部７１において、磁気ギャップが生じないように連続的に磁性層を形成することが好ましい。このようにすると、漏洩磁束も少なく、インダクタンスも大きくすることできる。なお、ＴＨＰ２２内のＭＬＭ３０上に磁性体を配置させてもよい。その際、できるだけ磁気ギャップが生じないように密着させることがより好ましい。また、磁性体は、フェライト磁性体、フェライト磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体、あるいは金属磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体からなる群のうちの少なくとも一つから構成される。このようにすると、絶縁材２７がない場合でも 絶縁性が優れ且つ回路上でのショート等を低減できるので、優れた信頼性が得られる。図３はＴＨＰ２２の拡大断面図である。めっき下地層２８は、コイル絶縁材２５にＭＬＭ３０を構成するために設ける。つまり、電気めっきでめっき下地層２８の上に磁性層２６を形成させ易くするために設けられる。めっき下地層２８は、例えば無電解めっきで形成され、導電性の優れたＣｕ、Ｎｉあるいは金属磁性層が好ましく用いられる。
図４に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、その上に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、薄いＭＬＭ３０を構成することができる。なお、図４においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上であってもよい。また、コイル下面に配置するＭＬＭ３０の構成についても同様である。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じことはいうまでもない。
ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分を、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有する磁性層が得られ、そして高いインダクタンスを実現できる。磁性層の一層あたりの厚みは、スイッチング周波数によっても異なるが、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合１μｍから５０μｍが好ましい。また絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値にもよるが、０．０１μｍから５μｍが好ましい。また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が１０３以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。さらにこれらの混合物でもよい。図５は、ＴＨＰ２２の内壁の拡大断面図である。図５に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、その上に磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、ＭＬＭ３０を構成する。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。なお、図５においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層２６を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお、磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じであることはいうまでもない。ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分をＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有するＭＬＭ３０を得ることができる。それと同時に、高いインダクタンスを実現することができる。磁性層の一層あたりの好ましい厚みは、スイッチング周波数によっても異なる。例えば、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合、厚みは１μｍから５０μｍが好ましい。また、絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値によっても異なるが、０．０１μｍ〜５μｍが好ましい。
また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が１０３以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。
さらに、これらの混合物でもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１は、規則正しく渦巻き状になっており、さらには二段構造を有しそれらの巻き方向も一致している。そのため、電流をコイル２１に流すと、強い磁束を得ることができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。また、コイル２１は銅めっき等で形成され、その断面は円形ではなく四角形で構成される。その特長は、コイル２１の断面が円形である場合に比べ、四角形であるためコイル２１の断面積を大きくできる点にある。その結果、電気抵抗の小さい、小型低背化したコイル２１を得ることができる。このような高占積率のコイルを用いることにより、コイル部に発生する損失（銅損）も低減できる。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。さらに、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。そして、磁束はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の面内方向にも生じる。この磁束により、ＭＬＭ３０の厚さ方向に渦電流が生じる。そして、これがＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束を減少させるので、インダクタンス部品のインダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面にＭＬＭ３０が形成されている。その結果、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は渦電流に対して十分に小さいものとなる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁にＭＬＭ３０を形成しているので、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は十分に小さい。そして、ＭＬＭ３０の厚さ方向に生じる渦電流をおさえることができるので、ＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束が減少させられるのを防ぐことができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。一方、例えばスルホール直径が１ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるＴＨＰ２２の内壁に、ＭＬＭ３０をスパッタ、蒸着法等で形成することは困難である。めっき法で形成することがもっとも好ましい。このようにして、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。以上述べたように、本実施の形態のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスが得られるので、各種小型電子機器例えば携帯電話等に塔載してもよい。
（実施の形態２）
次に図６を参照しながら、実施の形態２のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は、実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ただ、ＭＬＭ３０を構成する各磁性層２６の厚さが異なっている点が、実施の形態１と相違している。図６において、ＭＬＭ３０は各磁性層２６を絶縁層２９で隔てることで構成されている。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成することによって、ＭＬＭ３０が構成される。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。本実施の形態においてインダクタンス部品のＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０は、実施の形態１と異なり、以下のように構成される。ＭＬＭ３０を構成するそれぞれの磁性層２６の厚さが、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成する。なお、図６においてはＭＬＭ３０を三層としたが、二層の磁性層または四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。また、ＭＬＭ３０の構成において、形成し易くするために絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生する。この磁束は、主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。そしてこの磁気回路の外側の磁束は、磁路長が長いために磁束が弱くなる。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の面方向に貫く磁束は、コイル２１の中心に近づくにつれてＭＬＭ３０で構成される磁気回路の外側に位置する。
そして、磁路長が長くなるので、磁束が弱くなる。その結果、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は不均一なものとなる。しかし、本実施の形態によればＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の厚さは、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成されている。その結果、それぞれの磁性層２６で形成されている磁気抵抗は均一化される。そして、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の面方向に貫く磁束が、コイル２１の中心に近づくにつれて、弱くなることはない。これによって、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は均一なものとなり、漏洩磁束を低減することができる。以上のように、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束が均一なものとなる。その結果、漏洩磁束を低減でき、インダクタンスをより大きくすることができる。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品を、図７を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０と、コイル上面及び下面に配置するＭＬＭ３０とからなるコーナー部７１の磁性層の厚みを厚くした点に相違がある。図７において、コーナー部７１は、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが厚くなるよう形成されている。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０やＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積に比べて大きくなっている。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生するが、この磁束は主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。さらに、ＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。このＭＬＭ３０の面内方向の磁束は、磁束の一番集中しやすいＴＨＰ２２のＭＬＭ３０のコーナー部７１において、ＭＬＭで構成される磁気回路から漏れやすくなる。
しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コーナー部７１のＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが、厚くなるよう形成されている。その結果、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積が大きくなっているため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束に対する磁気抵抗が小さくなる。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束が、ＭＬＭ３０で構成される磁気回路から漏洩するのを防ぐことができる。
このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。つまり、本実施の形態によれば、十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態４）
次に、図８を参照しながら、本実施の形態のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。しかし、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方の絶縁材２７に、凹部を設ける点に相違がある。図８は、本実施の形態のインダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面付近の拡大図である。図８において、絶縁材２７は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部に充填される。そして、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設ける。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。本実施の形態のインダクタンス部品を携帯電話等の電子機器の電源回路の基板に設置する時は、完成したインダクタンス部品を吸引して基板上に実装する。この際に、インダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設けていると、より吸引しやすくなる。凹部の深さは吸引が容易になる程度で十分で、浅い方が好ましい。これによってインダクタンス部品が吸引され移動する際の落下等を、防止することができる。なお、上記実施の形態１から４のＬ部品を磁性体、金属板、多層磁性層で覆ってもよい。これによって、漏れ磁束をさらに減少させることができる。なお、この場合はこれらの磁性層に吸引のための凹部を設けてもよい。
（実施の形態５）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について、図９を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様であるが、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している点に相違がある。
また、図２と同様にコイル２１の下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にもスリット９１が設けられている。
なお、図９ではスリット９１を四つ設けているが、一つでも二つ以上でもあってもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。
しかし、小型低背化になればなるほどコイル２１の上面及び下面に配置する多層磁性層３０の厚さ方向にも磁束が生ずる。この磁束により上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に渦電流が生じるため、インダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成しているため、ＭＬＭ３０の面内方向の断面積を小さくすることができる。
その結果、上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生じる渦電流をおさえることができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している。そして、コイル２１の上面及び下面にめっき下地層２８を形成する時は、そのめっき下地層２８の面内方向にスリット９１を構成する。その結果、めっき下地層２８の厚さ方向に生じる磁束が打ち消されるのを防ぐことができる。このようにすれば、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができるのでより好ましい。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態６）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について図１０を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の縦方向に、上部より下部にわたるスリット９２を構成している点に相違がある。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面、さらにＴＨＰ２２の内壁に配置しているＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＰ２６からなる空間部の中央あたりにも縦方向の磁束が生ずる。この磁束を打ち消す方向、特にＴＨＰ２２の内壁に配置された環状のＭＬＰ３０の円周方向に渦電流が生じる。その結果、インダクタンスが小さくなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の縦方向に，スリット９２を構成している。そのため、円周方向の渦電流を断つことができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。なお、図１０ではスリットを縦に一箇所設けているが、二つ以上でもよいことはいうまでもない。さらに、できるだけ細いスリットを縦方向に一箇所構成されている方が、高いインダクタンスが得られる点から好ましい。
なお、スリットの巾は０．０１〜５０μｍで、好ましくは１〜１０μｍである。また、スリットの形成は、マスキング−エッチング、レーザーカット法などの公知の方法によって行われる。
これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の横方向にスリットを構成しても、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の円周方向の渦電流を断つことができない。
本発明のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスを有している。そのため、小型低背化が必要とされる電子機器などのインダクタンス部品として最適である。例えば携帯電話等の電源回路などに用いられる。
図面の参照符号の一覧表
２１ コイル
２２ スルーホール部
２３、２４ 端子部
２５ コイル絶縁材
２６ 磁性層
２７ 絶縁材
２８ めっき下地層
２９ 絶縁層
３０ 多層磁性層
５０ スルホール電極
７１ コーナー部
９１、９２ スリット
１０１ 電池
１０２ コイル
１１２ 多層磁性膜
１１１ コイル
１１３ 磁性層
１１４ スルーホール部
１１５ 層間絶縁層
図面の参照符号の一覧表
２１ コイル
２２ スルーホール部
２３、２４ 端子部
２５ コイル絶縁材
２６ 磁性層
２７ 絶縁材
２８ めっき下地層
２９ 絶縁層
３０ 多層磁性層
５０ スルホール電極
７１ コーナー部
９１、９２ スリット
１０１ 電池
１０２ コイル
１１２ 多層磁性膜
１１１ コイル
１１３ 磁性層
１１４ スルーホール部
１１５ 層間絶縁層
本発明は、携帯電話等の電源回路に用いられるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器に関する。
図１１を用いて、携帯電話等に用いられる電源回路を説明する。
例えば入力電圧として４Ｖの電池１０１を用いると、２Ｖの出力電圧を得ることが可能である。ここでコイル１０２は、チョークコイルと呼ばれる。コイル１０２を回路に入れることで安定した出力電圧を得ることができる。また、より出力電圧を安定化させるためには、コイル１０２のインダクタンスを大きくする必要がある。このようにして、図１１に示す電源回路は、より安定された直流の出力電圧を供給することができる。
一般にコイル１０２のインダクタンスを大きくするためには、コイル１０２のコア断面積を大きくして、コイルの巻き数を多くする必要がある。そのため、コイル１０２の容積を大きくしなければならないという問題点がある。一方、近年携帯電話に対する小型低背化要求に伴って、その電源回路に用いられるコイルの小型低背化がますます強く求められている。例えば、面積が５ｍｍ×５ｍｍ以下で、厚さ1ｍｍ以下のコイル１０２が必要とされている。さらに、スイッチング周波数も数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高くなっている。このようなスイッチング周波数の高周波化に伴い、コア損失の低減が求められている。また、機器が低電圧、高電流化した状態で使用されるようになり、小型低背化したコイルにおいても、０．１Ａ以上の最大電流が流れる場合がある。そのため、コイル抵抗値をより低減することが必要となる。
そこで、上記問題点を解決するための方法が特開平９−２２３６３６号公報（第３頁、第１図）に開示されている。
図１２を用いて従来のインダクタンス部品を説明する。多層磁性膜１１２は、層間絶縁層１１５を介してコイル１１１を挟持している。そして、スルーホール部（以後ＴＨＰという）１１４をコイル１１１の側面及び中央に設ける。さらに、ＴＨＰ１１４は磁性体１１３で充填される。そしてコイル１１１は銅などの高導電率材料を板状に巻いて形成されるため、コイル１１１を薄くすることができる。
しかしながら、上記従来の構成のコイルでは、インダクタンスを十分に大きくすることができないという課題がある。さらに、ＴＨＰ１１４の中に磁性層１１３を形成するため、磁性層１１３の断面積は大きなものとなる。コイル１１１に電流を流すと、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束が生じる。そして、磁性層１１３の水平面に渦電流が生じる。この時、磁性層１１３の断面積が大きいために、この渦電流が大きくなる。
その結果、ＴＨＰ１１４を垂直方向に貫く磁束を減少させる。
そのため、コイルのインダクタンスを大きくすることができない。一方、高比抵抗磁性材料を用いることにより、ある程度渦電流を低減することができる。しかし、スイッチング周波数が数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと高周波化すると、十分な渦電流低減効果を得ることができない。また、例えばスルホールの直径１ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の場合、このＴＨＰに磁性材料をスパッタ、蒸着等で充填あるいは配置することは難しい。なぜなら、品質、生産性等の課題があるからである。本発明は上記課題を解決し、小型低背化しても十分なインダクタンスを得ることができるインダクタンス部品とそれを用いた電子機器を提供する。
コイルと、前記コイル内に形成したスルーホール部と、多層磁性層とを有するインダクタンス部品であって、前記スルーホール部の内壁と、前記コイルの上面及び下面とに前記多層磁性層を配置したインダクタンス部品を提供する。
本発明のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスを有している。そのため、小型低背化が必要とされる電子機器などのインダクタンス部品として最適である。例えば携帯電話等の電源回路などに用いられる。
以下本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であり、各位置を寸法的に正しく示したものではない。
（実施の形態１）
図１と図２は、実施の形態１のインダクタンス部品を示している。図２において、コイル２１とスルーホール電極５０は銅や銀などの高導電率材料をめっきして構成される。もちろん銅線等によりコイル２１を形成してもよい。ＴＨＰ２２はコイル２１の中心部に形成される。また、場合によってはコイル２１の外側部分に形成してもよい。コイル２１の厚みは、用いられる機器により異なるが、少なくとも大電流に対応するために10μｍ以上の厚みが必要となる。また、コイル２１の上段のコイルは、インダクタンス部品の一方の側面にある端子部２３からＴＨＰ２２に向かって渦巻き状に巻かれている。そして、中央部で下段に移りスルーホール電極５０からインダクタンス部品の他方の側面にある端子部２４向かって渦巻き状に巻いて形成される。なお、このコイル２１の上段及び下段のコイルの巻く方向は同じ向きである。これによって、端子部２３から電流を入力した場合、電流はインダクタンス部品の側面から中央に向かってコイル２１の上段を渦巻き状に流れる。さらに、上段から下段に流れ、インダクタンス部品の中央から側面に向かってコイル２１の下段を渦巻き状に流れ、端子部２４に出力される。なお、コイル２１が、図２のように二段ではなく、一段あるいは三段以上であってもよい。コイル２１はコイル絶縁材２５内に埋設されている。このコイル絶縁材２５は、コイル２１がショートするのを防ぐ。次に、多層磁性層（以後ＭＬＭという）３０を、コイル２１の上面に配置し、同時にＴＨＰ２２の内壁を形成する。ここで、ＭＬＰ３０は、磁性層２６と絶縁層２９とから構成されている。さらに、コイル２１の下面にもＭＬＭ３０を配置する。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０を覆うように形成する。即ち、コイル２１の上面及び下面のＭＬＰ３０を覆い、さらにＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０を覆っている。その時、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部にも絶縁材２７が充填される。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０が露出した状態でインダクタンス部品を電子部品に搭載した場合に、ショートするのを防ぐために設ける。なお図２は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を絶縁材２７が完全に充填している状態を示しているが、必ずしも完全に充填する必要はない。しかし、インダクタンス部品を吸引して基板上に実装する場合は、絶縁材２７をＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を完全に充填していることがより好ましい。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。なお、図２においては、ＭＬＭ３０同士は一体になるよう形成されているが、必ずしもＭＬＭ３０同士が一体になるよう形成する必要はない。しかし、磁束が最も集中しやすいＴＨＰ２２のコ−ナー部７１において、磁気ギャップが生じないように連続的に磁性層を形成することが好ましい。このようにすると、漏洩磁束も少なく、インダクタンスも大きくすることできる。なお、ＴＨＰ２２内のＭＬＭ３０上に磁性体を配置させてもよい。その際、できるだけ磁気ギャップが生じないように密着させることがより好ましい。また、磁性体は、フェライト磁性体、フェライト磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体、あるいは金属磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体からなる群のうちの少なくとも一つから構成される。このようにすると、絶縁材２７がない場合でも絶縁性が優れ且つ回路上でのショート等を低減できるので、優れた信頼性が得られる。図３はＴＨＰ２２の拡大断面図である。めっき下地層２８は、コイル絶縁材２５にＭＬＭ３０を構成するために設ける。つまり、電気めっきでめっき下地層２８の上に磁性層２６を形成させ易くするために設けられる。めっき下地層２８は、例えば無電解めっきで形成され、導電性の優れたCu、Niあるいは金属磁性層が好ましく用いられる。
図１と図２は、実施の形態１のインダクタンス部品を示している。図２において、コイル２１とスルーホール電極５０は銅や銀などの高導電率材料をめっきして構成される。もちろん銅線等によりコイル２１を形成してもよい。ＴＨＰ２２はコイル２１の中心部に形成される。また、場合によってはコイル２１の外側部分に形成してもよい。コイル２１の厚みは、用いられる機器により異なるが、少なくとも大電流に対応するために10μｍ以上の厚みが必要となる。また、コイル２１の上段のコイルは、インダクタンス部品の一方の側面にある端子部２３からＴＨＰ２２に向かって渦巻き状に巻かれている。そして、中央部で下段に移りスルーホール電極５０からインダクタンス部品の他方の側面にある端子部２４向かって渦巻き状に巻いて形成される。なお、このコイル２１の上段及び下段のコイルの巻く方向は同じ向きである。これによって、端子部２３から電流を入力した場合、電流はインダクタンス部品の側面から中央に向かってコイル２１の上段を渦巻き状に流れる。さらに、上段から下段に流れ、インダクタンス部品の中央から側面に向かってコイル２１の下段を渦巻き状に流れ、端子部２４に出力される。なお、コイル２１が、図２のように二段ではなく、一段あるいは三段以上であってもよい。コイル２１はコイル絶縁材２５内に埋設されている。このコイル絶縁材２５は、コイル２１がショートするのを防ぐ。次に、多層磁性層（以後ＭＬＭという）３０を、コイル２１の上面に配置し、同時にＴＨＰ２２の内壁を形成する。ここで、ＭＬＰ３０は、磁性層２６と絶縁層２９とから構成されている。さらに、コイル２１の下面にもＭＬＭ３０を配置する。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０を覆うように形成する。即ち、コイル２１の上面及び下面のＭＬＰ３０を覆い、さらにＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０を覆っている。その時、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部にも絶縁材２７が充填される。絶縁材２７は、ＭＬＭ３０が露出した状態でインダクタンス部品を電子部品に搭載した場合に、ショートするのを防ぐために設ける。なお図２は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を絶縁材２７が完全に充填している状態を示しているが、必ずしも完全に充填する必要はない。しかし、インダクタンス部品を吸引して基板上に実装する場合は、絶縁材２７をＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部を完全に充填していることがより好ましい。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。なお、図２においては、ＭＬＭ３０同士は一体になるよう形成されているが、必ずしもＭＬＭ３０同士が一体になるよう形成する必要はない。しかし、磁束が最も集中しやすいＴＨＰ２２のコ−ナー部７１において、磁気ギャップが生じないように連続的に磁性層を形成することが好ましい。このようにすると、漏洩磁束も少なく、インダクタンスも大きくすることできる。なお、ＴＨＰ２２内のＭＬＭ３０上に磁性体を配置させてもよい。その際、できるだけ磁気ギャップが生じないように密着させることがより好ましい。また、磁性体は、フェライト磁性体、フェライト磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体、あるいは金属磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体からなる群のうちの少なくとも一つから構成される。このようにすると、絶縁材２７がない場合でも絶縁性が優れ且つ回路上でのショート等を低減できるので、優れた信頼性が得られる。図３はＴＨＰ２２の拡大断面図である。めっき下地層２８は、コイル絶縁材２５にＭＬＭ３０を構成するために設ける。つまり、電気めっきでめっき下地層２８の上に磁性層２６を形成させ易くするために設けられる。めっき下地層２８は、例えば無電解めっきで形成され、導電性の優れたCu、Niあるいは金属磁性層が好ましく用いられる。
図４に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、その上に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、薄いＭＬＭ３０を構成することができる。なお、図４においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上であってもよい。また、コイル下面に配置するＭＬＭ３０の構成についても同様である。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じことはいうまでもない。
ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分を、Fe、Ni、Coからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有する磁性層が得られ、そして高いインダクタンスを実現できる。磁性層の一層あたりの厚みは、スイッチング周波数によっても異なるが、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合１μｍから５０μｍが好ましい。また絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値にもよるが、０．０１μｍから５μｍが好ましい。また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が103以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。さらにこれらの混合物でもよい。図５は、ＴＨＰ２２の内壁の拡大断面図である。図５に示すように、絶縁層２９が各磁性層２６を隔てることで、ＭＬＭ３０を構成する。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層２８の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、その上に磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成させることによって、ＭＬＭ３０を構成する。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。なお、図５においてはＭＬＭ３０を三層としたが、多層ではない磁性層、つまり一層、または二層の磁性層あるいは四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。さらに、ＭＬＭ３０の構成において、電気めっきで磁性層２６を形成させ易くするために、絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。なお、磁性層を無電解めっきで形成してもよい。さらに、ＭＬＭ３０を上記以外の方法で積層しても、構造が同じであれば効果が同じであることはいうまでもない。ＭＬＭ３０のうち少なくとも一層以上の主成分をFe、Ni、Coからなる群のうち少なくとも一つを有するようにＭＬＭ３０を構成する。このようにして、大電流に対応可能な高飽和磁束密度と高透磁率を満たす、優れた磁気特性を有するＭＬＭ３０を得ることができる。それと同時に、高いインダクタンスを実現することができる。磁性層の一層あたりの好ましい厚みは、スイッチング周波数によっても異なる。例えば、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚを想定した場合、厚みは１μｍから５０μｍが好ましい。また、絶縁層の一層あたりの厚みは、比抵抗値によっても異なるが、0.01μｍ〜５μｍが好ましい。
また、絶縁層の比抵抗値も高ければ高いほどよいが、磁性層との比抵抗値の比が103以上であれば、効果がある。絶縁層として、有機樹脂材料あるいは金属酸化物等の無機材料が好ましい。
さらに、これらの混合物でもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１は、規則正しく渦巻き状になっており、さらには二段構造を有しそれらの巻き方向も一致している。そのため、電流をコイル２１に流すと、強い磁束を得ることができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。また、コイル２１は銅めっき等で形成され、その断面は円形ではなく四角形で構成される。その特長は、コイル２１の断面が円形である場合に比べ、四角形であるためコイル２１の断面積を大きくできる点にある。その結果、電気抵抗の小さい、小型低背化したコイル２１を得ることができる。このような高占積率のコイルを用いることにより、コイル部に発生する損失（銅損）も低減できる。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。さらに、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。そして、磁束はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の面内方向にも生じる。この磁束により、ＭＬＭ３０の厚さ方向に渦電流が生じる。そして、これがＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束を減少させるので、インダクタンス部品のインダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面にＭＬＭ３０が形成されている。その結果、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は渦電流に対して十分に小さいものとなる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁にＭＬＭ３０を形成しているので、ＭＬＭ３０の一層あたりの厚さ方向の断面積は十分に小さい。そして、ＭＬＭ３０の厚さ方向に生じる渦電流をおさえることができるので、ＭＬＭ３０の面内方向に生じる磁束が減少させられるのを防ぐことができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。一方、例えばスルホール直径が1ｍｍ以下で、深さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるＴＨＰ２２の内壁に、ＭＬＭ３０をスパッタ、蒸着法等で形成することは困難である。めっき法で形成することがもっとも好ましい。このようにして、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。以上述べたように、本実施の形態のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスが得られるので、各種小型電子機器例えば携帯電話等に塔載してもよい。
（実施の形態２）
次に図６を参照しながら、実施の形態２のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は、実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ただ、ＭＬＭ３０を構成する各磁性層２６の厚さが異なっている点が、実施の形態１と相違している。図６において、ＭＬＭ３０は各磁性層２６を絶縁層２９で隔てることで構成されている。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成することによって、ＭＬＭ３０が構成される。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。本実施の形態においてインダクタンス部品のＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０は、実施の形態１と異なり、以下のように構成される。ＭＬＭ３０を構成するそれぞれの磁性層２６の厚さが、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成する。なお、図６においてはＭＬＭ３０を三層としたが、二層の磁性層または四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。また、ＭＬＭ３０の構成において、形成し易くするために絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。
次に図６を参照しながら、実施の形態２のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は、実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ただ、ＭＬＭ３０を構成する各磁性層２６の厚さが異なっている点が、実施の形態１と相違している。図６において、ＭＬＭ３０は各磁性層２６を絶縁層２９で隔てることで構成されている。ＭＬＭ３０は、以下のようにして形成される。まず、めっき下地層の上に電気めっきで磁性層２６を形成させ、次に電気めっきあるいは電着等で絶縁層２９を形成する。さらに、磁性層、絶縁層、磁性層の順で形成することによって、ＭＬＭ３０が構成される。このようにして、めっきによりＭＬＭ３０の一層あたりの磁性層の断面積を十分に小さくしている。本実施の形態においてインダクタンス部品のＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０は、実施の形態１と異なり、以下のように構成される。ＭＬＭ３０を構成するそれぞれの磁性層２６の厚さが、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成する。なお、図６においてはＭＬＭ３０を三層としたが、二層の磁性層または四層以上のＭＬＭ３０であってもよい。また、ＭＬＭ３０の構成において、形成し易くするために絶縁層と磁性層の間にめっき下地層２８と同様な下地層を設けてもよい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生する。この磁束は、主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。そしてこの磁気回路の外側の磁束は、磁路長が長いために磁束が弱くなる。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の面方向に貫く磁束は、コイル２１の中心に近づくにつれてＭＬＭ３０で構成される磁気回路の外側に位置する。
そして、磁路長が長くなるので、磁束が弱くなる。その結果、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は不均一なものとなる。しかし、本実施の形態によればＴＨＰ２２の内壁に形成するＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の厚さは、コイル２１の中心に向かうにつれて厚くなるように形成されている。その結果、それぞれの磁性層２６で形成されている磁気抵抗は均一化される。そして、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層２６の面方向に貫く磁束が、コイル２１の中心に近づくにつれて、弱くなることはない。これによって、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束は均一なものとなり、漏洩磁束を低減することができる。以上のように、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０を貫く磁束が均一なものとなる。その結果、漏洩磁束を低減でき、インダクタンスをより大きくすることができる。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品を、図７を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０と、コイル上面及び下面に配置するＭＬＭ３０とからなるコーナー部７１の磁性層の厚みを厚くした点に相違がある。図７において、コーナー部７１は、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが厚くなるよう形成されている。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０やＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積に比べて大きくなっている。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生するが、この磁束は主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。さらに、ＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。このＭＬＭ３０の面内方向の磁束は、磁束の一番集中しやすいＴＨＰ２２のＭＬＭ３０のコ−ナー部７１において、ＭＬＭで構成される磁気回路から漏れやすくなる。
次に、本実施の形態のインダクタンス部品を、図７を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。コイル２１のＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０と、コイル上面及び下面に配置するＭＬＭ３０とからなるコーナー部７１の磁性層の厚みを厚くした点に相違がある。図７において、コーナー部７１は、ＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが厚くなるよう形成されている。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０やＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積に比べて大きくなっている。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すと磁束が発生するが、この磁束は主にコイル２１の外壁、上面、下面及びＴＨＰ２２の内壁を沿うように磁気回路を構成する。さらに、ＭＬＭ３０の面内方向にも磁束が生じる。このＭＬＭ３０の面内方向の磁束は、磁束の一番集中しやすいＴＨＰ２２のＭＬＭ３０のコ−ナー部７１において、ＭＬＭで構成される磁気回路から漏れやすくなる。
しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、コーナー部７１のＭＬＭ３０のそれぞれの磁性層の厚みが、厚くなるよう形成されている。その結果、コーナー部７１のＭＬＭ３０の厚さ方向の断面積が大きくなっているため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束に対する磁気抵抗が小さくなる。そのため、コーナー部７１のＭＬＭ３０の面内方向に貫く磁束が、ＭＬＭ３０で構成される磁気回路から漏洩するのを防ぐことができる。
このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。つまり、本実施の形態によれば、十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態４）
次に、図８を参照しながら、本実施の形態のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。しかし、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方の絶縁材２７に、凹部を設ける点に相違がある。図８は、本実施の形態のインダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面付近の拡大図である。図８において、絶縁材２７は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部に充填される。そして、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設ける。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。
次に、図８を参照しながら、本実施の形態のインダクタンス部品を説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。しかし、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方の絶縁材２７に、凹部を設ける点に相違がある。図８は、本実施の形態のインダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面付近の拡大図である。図８において、絶縁材２７は、ＴＨＰ２２内のＭＬＰ３０からなる空間部に充填される。そして、ＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設ける。また絶縁材２７として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料が好ましい。
上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。本実施の形態のインダクタンス部品を携帯電話等の電子機器の電源回路の基板に設置する時は、完成したインダクタンス部品を吸引して基板上に実装する。この際に、インダクタンス部品のＴＨＰ２２の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を設けていると、より吸引しやすくなる。凹部の深さは吸引が容易になる程度で十分で、浅い方が好ましい。これによってインダクタンス部品が吸引され移動する際の落下等を、防止することができる。なお、上記実施の形態１から４のＬ部品を磁性体、金属板、多層磁性層で覆ってもよい。これによって、漏れ磁束をさらに減少させることができる。なお、この場合はこれらの磁性層に吸引のための凹部を設けてもよい。
（実施の形態５）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について、図９を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様であるが、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している点に相違がある。
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について、図９を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様であるが、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している点に相違がある。
また、図２と同様にコイル２１の下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にもスリット９１が設けられている。
なお、図９ではスリット９１を四つ設けているが、一つでも二つ以上でもあってもよい。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。
しかし、小型低背化になればなるほどコイル２１の上面及び下面に配置する多層磁性層３０の厚さ方向にも磁束が生ずる。この磁束により上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に渦電流が生じるため、インダクタンスが小さくなる。また、ＭＬＭ３０の厚さ方向に発生する渦電流は、インダクタンス部品からの発熱の原因にもなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品は、ＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成しているため、ＭＬＭ３０の面内方向の断面積を小さくすることができる。
その結果、上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向に生じる渦電流をおさえることができる。このようにして、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、本実施の形態のインダクタンス部品は、コイル２１の上面及び下面に配置するＭＬＭ３０の面内方向にスリット９１を構成している。そして、コイル２１の上面及び下面にめっき下地層２８を形成する時は、そのめっき下地層２８の面内方向にスリット９１を構成する。その結果、めっき下地層２８の厚さ方向に生じる磁束が打ち消されるのを防ぐことができる。このようにすれば、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができるのでより好ましい。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。
（実施の形態６）
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について図１０を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の縦方向に、上部より下部にわたるスリット９２を構成している点に相違がある。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面、さらにＴＨＰ２２の内壁に配置しているＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＰ２６からなる空間部の中央あたりにも縦方向の磁束が生ずる。この磁束を打ち消す方向、特にＴＨＰ２２の内壁に配置された環状のＭＬＰ３０の円周方向に渦電流が生じる。その結果、インダクタンスが小さくなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の縦方向に，スリット９２を構成している。そのため、円周方向の渦電流を断つことができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。なお、図１０ではスリットを縦に一箇所設けているが、二つ以上でもよいことはいうまでもない。さらに、できるだけ細いスリットを縦方向に一箇所構成されている方が、高いインダクタンスが得られる点から好ましい。
次に、本実施の形態のインダクタンス部品について図１０を参照しながら説明する。インダクタンス部品の基本的な構成は実施の形態１のインダクタンス部品と同様である。ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の縦方向に、上部より下部にわたるスリット９２を構成している点に相違がある。上記構成のインダクタンス部品について、以下その動作を説明する。コイル２１に電流を流すとインダクタンス部品には磁束が生じる。そして、大部分の磁束はコイル２１の上面及び下面、さらにＴＨＰ２２の内壁に配置しているＭＬＭ３０の面内方向に生ずる。さらに、ＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＰ２６からなる空間部の中央あたりにも縦方向の磁束が生ずる。この磁束を打ち消す方向、特にＴＨＰ２２の内壁に配置された環状のＭＬＰ３０の円周方向に渦電流が生じる。その結果、インダクタンスが小さくなる。しかし、本実施の形態のインダクタンス部品はＴＨＰ２２の内壁に形成されたＭＬＭ３０の縦方向に，スリット９２を構成している。そのため、円周方向の渦電流を断つことができ、インダクタンス部品のインダクタンスを大きくすることができる。また、インダクタンス部品からの発熱もおさえることができる。なお、図１０ではスリットを縦に一箇所設けているが、二つ以上でもよいことはいうまでもない。さらに、できるだけ細いスリットを縦方向に一箇所構成されている方が、高いインダクタンスが得られる点から好ましい。
なお、スリットの巾は０．０１〜５０μｍで、好ましくは1〜１０μｍである。また、スリットの形成は、マスキングーエッチング、レーザ―カット法などの公知の方法によって行われる。
これによって、小型低背化しても十分にインダクタンスの大きいインダクタンス部品を得ることができる。なお、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の横方向にスリットを構成しても、ＴＨＰ２２の内壁に形成したＭＬＭ３０の円周方向の渦電流を断つことができない。
本発明のインダクタンス部品は、小型低背化しても十分に大きいインダクタンスを有している。そのため、小型低背化が必要とされる電子機器などのインダクタンス部品として最適である。例えば携帯電話等の電源回路などに用いられる。
２１ コイル
２２ スルーホール部
２３、２４ 端子部
２５ コイル絶縁材
２６ 磁性層
２７ 絶縁材
２８ めっき下地層
２９ 絶縁層
３０ 多層磁性層
５０ スルホール電極
７１ コーナー部
９１、９２ スリット
１０１ 電池
１０２ コイル
１１２ 多層磁性膜
１１１ コイル
１１３ 磁性層
１１４ スルーホール部
１１５ 層間絶縁層
２２ スルーホール部
２３、２４ 端子部
２５ コイル絶縁材
２６ 磁性層
２７ 絶縁材
２８ めっき下地層
２９ 絶縁層
３０ 多層磁性層
５０ スルホール電極
７１ コーナー部
９１、９２ スリット
１０１ 電池
１０２ コイル
１１２ 多層磁性膜
１１１ コイル
１１３ 磁性層
１１４ スルーホール部
１１５ 層間絶縁層
Claims (14)
- コイルと、前記コイル内に形成したスルーホール部と、多層磁性層とを有するインダクタンス部品であって、前記スルーホール部の内壁と、前記コイルの上面及び下面とに前記多層磁性層を配置したインダクタンス部品。
- コイルと、前記コイル内に形成したスルーホール部と、多層磁性層とを有するインダクタンス部品であって、前記スルーホール部の内壁に前記多層磁性層を、前記コイルの上面及び下面に磁性体を配置したインダクタンス部品。
- 前記磁性体が、フェライト磁性体、フェライト磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体、あるいは金属磁性粉末と絶縁性樹脂との複合体からなる群のうちの少なくとも一つである請求項２記載のインダクタンス部品。
- 前記スルーホール部の内壁に形成された前記多層磁性層からなる空間部に、絶縁材を充填した請求項１と請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 前記多層磁性層は、磁性層と絶縁層が交互に積層して構成される請求項１と請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 前記多層磁性層は、めっき法により形成した層を少なくとも一つを有する請求項１と請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 前記多層磁性層は、主組成がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群のうちのうち少なくとも一つを有する請求項１と請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 前記コイルの前記スルーホール部の内壁に形成した前記多層磁性層を構成するそれぞれの磁性層の厚さが、前記コイルの中心に向かうにつれて厚くなるように形成されている請求項１と請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 前記コイルの前記スルーホール部の内壁に形成した前記多層磁性層と、前記コイルの上面及び下面に配置する前記多層磁性層とが一体になるように構成した請求項１記載のインダクタンス部品。
- 前記コイルの前記スルーホール部の内壁に形成した前記多層磁性層と、前記コイルの上面及び下面に配置する前記多層磁性層とからなるコーナー部の磁性層の厚みを厚くした請求項９記載のインダクタンス部品。
- 前記絶縁材の上面と下面のうち少なくともいずれか一方に凹部を有する請求項４に記載のインダクタンス部品。
- 前記コイルの上面及び下面に配置する前記多層磁性層の面内方向にスリットを構成した請求項１に記載のインダクタンス部品。
- 前記スルーホール部の内壁に形成した前記多層磁性層の少なくとも縦方向の一部にスリットを構成した請求項１請求項２のうちいずれか一つに記載のインダクタンス部品。
- 請求項１または請求項２に記載のインダクタンス部品を搭載した電子機器。
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