JPWO2013128702A1 - 積層型インダクタおよび電源回路モジュール - Google Patents

Abstract

特性の優れる積層型インダクタを提供する。積層型インダクタ（１００）は、磁性体層（１０１−１０８）を積層した積層体本体を備える。磁性体層（１０２−１０７）には、それぞれループ状の線状導体（１２１−１２５）が形成されている。ループ状の線状導体（１２１−１２５）が層間接続導体（１４１−１４４）によって接続されることで、積層方向に軸を有するコイル導体が形成される。コイル導体の最上層側端部である線状導体（１２１）の一方端は、層間接続導体（１５１）によって、更に上層に形成された引き回し用の線状導体（１３１）に接続されている。線状導体（１３１）は、ループ状の線状導体（１２１−１２５）の内側の略中央を貫くように形成された層間接続導体（１５２）に接続されている。層間接続導体（１５２）は、線状導体（１３２）、層間接続導体（１５３）を介して、積層体本体の底面の外部接続導体（１６２）に接続されている。

Description

本発明は、積層体内に螺旋状の導体を形成することでインダクタを構成する積層型インダクタに関する。

従来、小型の電源回路を形成するために、表面実装型のインダクタが各種考案されている。例えば、特許文献１には、直方体形状の積層体の対向する両端に外部接続端子を形成してなるインダクタが開示されている。積層体内には、螺旋状の導体からなるインダクタが形成されている。当該インダクタの一方端は一方の外部接続端子に接続され、インダクタの他方端は他方の外部接続端子に接続されている。

図９は、特許文献１にも示されている従来の積層型インダクタ１００Ｐの分解斜視図である。図１０は、従来の積層型インダクタ１００Ｐの断面図である。図９では、外部接続端子１７１Ｐ，１７２Ｐの図示を省略している。図１０は、外部接続端子１７１Ｐ，１７２Ｐが形成される端面に直交する面を見た断面図である。

積層型インダクタ１００Ｐは、平板状の磁性体層１０１Ｐ−１０６Ｐを平板面に直交する方向に積層してなる直方体形状の積層体本体と、該積層体本体の積層方向に直交する一方向の両端にそれぞれ形成された外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐを備える。

磁性体層１０２Ｐ，１０３Ｐ，１０４Ｐ，１０５Ｐ，１０６Ｐの５層には、それぞれ巻回状の線状導体１２１Ｐ，１２２Ｐ，１２３Ｐ，１２４Ｐ，１２５Ｐが形成されている。線状導体１２１Ｐ，１２２Ｐ，１２３Ｐ，１２４Ｐ，１２５Ｐは、層間接続導体１４１Ｐ，１４２Ｐ，１４３Ｐ，１４４Ｐによって、積層方向に接続されている。この構成により、積層方向を軸方向とする螺旋状のインダクタが形成される。このインダクタの一方端である線状導体１２１Ｐの一方端は、積層体本体の端面に露出しており、外部接続導体１７２Ｐに接続されている。このインダクタの他方端である線状導体１２５Ｐの他方端は、積層体本体の別の端面に露出しており、外部接続導体１７１Ｐに接続されている。

外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐは、積層体本体の対向する端面のみでなく、積層体本体の天面、底面、および二側面にも亘る形状で形成されている。

このような形状の積層型インダクタ１００Ｐを実装する場合、外部接続端子１７１Ｐ，１７２Ｐを、実装用ランド上に配置し、半田により接合する。

特開２０１０−１６５９６４号公報

図１１は、従来の積層型インダクタ１００Ｐを含む電源回路モジュールの実装構成図である。電源回路モジュールは、ベース回路基板２００の表面に、積層型インダクタ１００Ｐ、キャパシタ２１１，２１２、スイッチＩＣ素子２０１を実装することによって実現される。

ここで、上述のような外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐを備える積層型インダクタ１００Ｐの場合、接合信頼性を確保するため、図１１に示すように、半田フィレットが外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐの端面、側面、底面に広がるようにしなければならない。この際、天面にまで半田がぬれ広がることもある。

このため、実装用ランドは、図１１に示すように、積層型インダクタ１００Ｐの実装面上での面積範囲よりも外側まで形成しなければならず、積層型インダクタ１００Ｐの実装用専有面積が大きくなってしまう。

また、基板２００の積層型インダクタ１００Ｐを含む各素子が実装される面は、一般的に、電磁シールドを実現するシールド部材２２０が覆われている。しかしながら、シールド部材２２０は、導電性を有する材質からなるので、積層型インダクタ１００Ｐの外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐの天面側の部分や、この天面側の部分にぬれ広がった半田がシールド部材２２０に接触し、短絡不良が生じてしまう。したがって、積層型インダクタ１００Ｐの天面とシールド部材２２０の天板との間に、製造工程のばらつき等により短絡しない程度のギャップＧｐが設けられるように、シールド部材２２０を形成、配置しなければならず、電源回路モジュールの高背化につながってしまう。

ここで、外部接続導体１７１Ｐ，１７２Ｐを端面に形成しない構造として、図１２に示すように、外部接続導体１６１ＰＰ，１６２ＰＰが積層体本体の底面に形成された積層型インダクタ１００ＰＰが考えられる。図１２は、一般的なＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰの分解斜視図である。

積層型インダクタ１００ＰＰは、平板状の磁性体層１０１ＰＰ−１０７ＰＰを平板面に直交する方向に積層してなる直方体形状の積層体本体を備える。

磁性体層１０２ＰＰ，１０３ＰＰ，１０４ＰＰ，１０５ＰＰ，１０６ＰＰの５層には、それぞれ巻回状の線状導体１２１ＰＰ，１２２ＰＰ，１２３ＰＰ，１２４ＰＰ，１２５ＰＰが形成されている。線状導体１２１ＰＰ，１２２ＰＰ，１２３ＰＰ，１２４ＰＰ，１２５ＰＰは、層間接続導体１４１ＰＰ，１４２ＰＰ，１４３ＰＰ，１４４ＰＰによって、積層方向に接続されている。この構成により、積層方向を軸方向とする螺旋状のインダクタが形成される。

積層方向に沿ったインダクタの最下層側の端部となる線状導体１２５ＰＰの一方端は、層間接続導体１５４ＰＰを介して、積層体本体の底面の外部接続用導体１６１ＰＰに接続されている。

積層方向に沿ったインダクタの最上層側の端部となる線状導体１２１ＰＰの他方端は、線状導体１２１ＰＰが形成された磁性体層１０２ＰＰに形成された線状導体１３１ＰＰに接続されている。線状導体１３１ＰＰは、巻回状の線状導体１２１ＰＰの内側に延伸する形状で形成されている。

線状導体１３１ＰＰは、磁性体層１０２ＰＰ，１０３ＰＰ，１０４ＰＰ，１０５ＰＰ，１０６ＰＰを貫通する層間接続導体１５０ＰＰを介して、磁性体層１０７ＰＰに形成された線状導体１３２ＰＰに接続されている。線状導体１３２ＰＰは、層間接続導体１５３ＰＰを介して、積層体本体の底面の外部接続用導体１６２ＰＰに接続されている。

このような底面に外部接続導体１６１ＰＰ，１６２ＰＰが形成されたＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰを用いることで、実装用ランドが積層型インダクタ１００ＰＰの底面下になるので、実装用専有面積を小さくできる。また、積層型インダクタ１００ＰＰの天面は絶縁性であるので、シールド部材に接触しても問題無く、電源回路モジュールの低背化が可能になる。

しかしながら、図１２に示すような構造のＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰには、次の問題が生じる。図１３は、一般的なＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰを用いた場合の問題点を説明するための図である。図１３（Ａ）は、図１２におけるＡ−Ａ’断面の断面図である。図１３（Ｂ）は、図１２におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。

一般的なＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰでは、インダクタの最上層の端部を、積層体本体の底面の外部接続導体１６２ＰＰに引き回すための線状導体１３１ＰＰが、積層型インダクタ１００ＰＰのインダクタを構成する線状導体１２１ＰＰと同じ層にあるため、図１３（Ａ）に示すように、線状導体１２１ＰＰ−１２５ＰＰからなるインダクタによる磁束の形成を妨げてしまう。これにより、インダクタとしての各種特性が悪くなってしまう。

したがって、本発明の目的は、特性の優れる積層型インダクタを提供することにある。

この発明の積層型インダクタは、複数の基材層を積層してなる積層体と、積層体の底面に形成された第１外部接続導体および第２外部接続導体と、複数の基材層に形成されたループ状の線状導体および各基材層の前記線状導体を積層方向に接続する層間接続導体を備え積層方向を軸として螺旋状に形成されたコイル導体と、コイル導体の最上層側端部を第１外部接続導体に接続する第１接続導体およびコイル導体の最下層側端部を第２外部接続導体に接続する第２接続導体とを備える。

第１接続導体は、第１層間接続導体、引き回し導体、および第２層間接続導体を備える。第１層間接続導体は、コイル導体を構成する最上層のループ状の線状導体に接続し、積層体内におけるコイル導体を構成する最上層よりも上層に引き回すように形成されている。引き回し導体は、第１層間接続導体に接続し、コイル導体を構成する最上層よりも上層に形成されている。第２層間接続導体は、該引き回し導体を第１外部接続導体に接続するように形成されている。

この構成では、コイル導体の最上層側端部を、積層体の底面に形成された第１外部接続導体に接続するための引き回し導体が、コイル導体から離間する。これにより、コイル導体による磁束の形成が妨げられることを抑制できる。

また、この発明の積層型インダクタにおける最上層のループ状の線状導体と引き回し導体との積層方向に沿った距離は、ループ状の線状導体の外周端と積層体の側面との距離よりも長いことが好ましい。

この構成では、引き回し導体がコイル導体による磁束の形成に影響を与えることを、より確実に抑制できる。

また、この発明の積層型インダクタの第２層間接続導体は、コイル導体を構成するループ状の線状導体の内側を積層方向に沿って貫通していることが好ましい。

この構成では、ループ状の線状導体を基材層の全面を用いて効率的に形成することができる。すなわち、小さい面積でより大きなインダクタンスを得ることができる。

また、この発明の積層型インダクタは、次の構成であることが好ましい。第１接続導体は、ループ状の線状導体が形成されている最下層の基材層よりも下層に、第２層間接続導体を第１外部接続導体に接続する下層引き回し導体を備える。最下層のループ状の線状導体と下層引き回し導体との積層方向に沿った距離は、ループ状の線状導体の外周端と積層体の側面との距離よりも長い。

この構成では、コイル導体よりも下側に、下層引き回し導体を形成する場合であっても、当該下層引き回し導体がコイル導体による磁束の形成に影響を与えることを抑制できる。

また、この発明の積層型インダクタは、次の構成であることが好ましい。積層体における引き回し導体よりも上層には、積層体を積層方向に沿って見て、ループ状の線状導体の内側の領域にダミーパターンが形成されている。

この構成では、積層体を焼成した際に生じるループ状の線状導体の内側の領域の凹みの発生を防止できる。これにより、天面および底面の平坦度が高い積層型インダクタを実現できる。

また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、上述の積層型インダクタを備え、該積層型インダクタの基材層が磁性体層であり、積層型インダクタをコンバータ用インダクタとして用いている。

この構成では、上述の積層型インダクタを用いることで、直流重畳特性の優れたインダクタを用いて、電源回路モジュールを構成することができる。これにより、同じ形状であれば、より大電流を引き込むことができる電源回路モジュールを実現できる。

この発明によれば、特性の優れる積層型インダクタを実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタ１００の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタ１００における図１のＡ−Ａ’断面の断面図、および図１のＢ−Ｂ’断面の断面図である。 本実施形態の構成からなる積層型インダクタ１００と、上述の図１２に示した一般のＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰとの直流重畳特性を示す図である。 シミュレーションに用いた積層型インダクタの分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る積層型インダクタ１００Ａの分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る積層型インダクタ１００Ａにおける図５のＣ−Ｃ’断面の断面図である。 電源回路モジュールの回路図である。 電源回路モジュールの概略構成を示す側面図である。 特許文献１にも示されている従来の積層型インダクタ１００Ｐの分解斜視図である。 従来の積層型インダクタ１００Ｐの断面図である。 従来の積層型インダクタ１００Ｐを含む電源回路モジュールの実装構成図である。 一般的なＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰの分解斜視図である。 一般的なＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰを用いた場合の問題点を説明するための図である。

本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタ１００の分解斜視図である。図２（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタ１００における図１のＡ−Ａ’断面の断面図である。図２（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る積層型インダクタ１００における図１のＢ−Ｂ’断面の断面図である。

積層型インダクタ１００は、所謂ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）タイプのインダクタであり、内部にコイル導体が形成された積層体本体と、積層体本体の底面に形成された外部接続導体１６１，１６２と、を備える。

外部接続導体１６１，１６２は、所定面積を有する矩形状の平板導体である。外部接続導体１６１は、積層体本体における第１端面の近傍に形成されている。外部接続導体１６２は、積層体本体における第２端面（第１端面に対向する面）の近傍に形成されている。

積層体本体は、複数層（本実施形態では８層）の磁性体層１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８からなる。なお、層数は、これに限るものではなく、仕様に応じて適宜設定することができる。

８層の磁性体層１０１−１０８は、磁性体層１０１を最上層とし、磁性体層１０８を最下層として、それぞれの平板面が平行になるように、平板面に直交する方向へ順次積層されている。

（コイル導体の構造）
磁性体層１０３−１０７には、それぞれループ状の線状導体１２１，１２２，１２３，１２４，１２５が形成されている。これらの線状導体１２１，１２２，１２３，１２４，１２５は、層間接続導体１４１，１４２，１４３，１４４によって、積層方向を軸方向とする一本の螺旋状になるように形成されている。これらループ状の線状導体１２１，１２２，１２３，１２４，１２５と層間接続導体１４１，１４２，１４３，１４４とによって、積層方向を軸方向とするコイル導体が形成される。

より具体的に、磁性体層１０３−１０７の構造を説明する。

磁性体層１０３の天面側には、ループ状の線状導体１２１が形成されている。線状導体１２１は、磁性体層１０３の外周辺に沿うように、当該外周辺から幅Ｇ１の間隔をおくように形成されている。線状導体１２１の一方端（「コイル導体の最上層側端部」に相当する。）は、絶縁体層１０２を貫通する層間接続導体１５１の下端に接続されている。この層間接続導体１５１は、本発明の「第１層間接続導体」に相当する。線状導体１２１の他方端は、絶縁体層１０３を貫通する層間接続導体１４１の上端に接続されている。

磁性体層１０４の天面側には、ループ状の線状導体１２２が形成されている。線状導体１２２は、磁性体層１０４の外周辺に沿うように、当該外周辺から幅Ｇ１の間隔をおくように形成されている。線状導体１２２の一方端は、絶縁体層１０３を貫通する層間接続導体１４１の下端に接続されている。線状導体１２２の他方端は、絶縁体層１０４を貫通する層間接続導体１４２の上端に接続されている。

磁性体層１０５の天面側には、ループ状の線状導体１２３が形成されている。線状導体１２３は、磁性体層１０５の外周辺に沿うように、当該外周辺から幅Ｇ１の間隔をおくように形成されている。線状導体１２３の一方端は、絶縁体層１０４を貫通する層間接続導体１４２の下端に接続されている。線状導体１２３の他方端は、絶縁体層１０５を貫通する層間接続導体１４３の上端に接続されている。

磁性体層１０６の天面側には、ループ状の線状導体１２４が形成されている。線状導体１２４は、磁性体層１０６の外周辺に沿うように、当該外周辺から幅Ｇ１の間隔をおくように形成されている。線状導体１２４の一方端は、絶縁体層１０５を貫通する層間接続導体１４３の下端に接続されている。線状導体１２４の他方端は、絶縁体層１０６を貫通する層間接続導体１４４の上端に接続されている。

磁性体層１０７の天面側には、ループ状の線状導体１２５が形成されている。線状導体１２５は、磁性体層１０７の外周辺に沿うように、当該外周辺から幅Ｇ１の間隔をおくように形成されている。線状導体１２５の一方端は、絶縁体層１０６を貫通する層間接続導体１４４の下端に接続されている。

線状導体１２５の他方端（「コイル導体の最下層側端部」に相当する。）は、絶縁体層１０７，１０８を貫通する層間接続導体１５４の上端に接続されている。層間接続導体１５４の下端は、積層体本体の底面（磁性体層１０８の底面）の外部接続導体１６１に接続されている。層間接続導体１５４は、本発明の「第２接続導体」に相当する。

（コイル導体以外の構造）
磁性体層１０１には、導体が形成されておらず、積層体本体の天面層となる。

磁性体層１０２には、引き回し用の線状導体１３１が形成されている。この線状導体１３１は、本発明の「引き回し導体」に相当する。磁性体層１０３の線状導体１３１の一方端は、磁性体層１０２を貫通する層間接続導体１５１を介して、線状導体１２１の一方端（「コイル導体の最上層側端部」に相当する。）に接続されている。層間接続導体１５１は、本発明の「第１層間接続導体」に相当する。このように、線状導体１３１の一方端は、層間接続導体１５１を介して線状導体１２１と接続されるため、当該線状導体１３１の一方端は、磁性体層１０２の外周付近に位置する。

線状導体１３１は、磁性体層１０２の外周付近から、磁性体層１０２の中央に向かって延伸する形状で形成されており、線状導体１３１の他方端は、磁性体層１０２を平面視した（積層方向に沿って見た）略中央に位置する。

線状導体１３１の他方端は、磁性体層１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７を貫通する層間接続導体１５２の上端接続されている。層間接続導体１５２は、各辞世体層すなわち積層体本体を平面視した略中央に形成されている。層間接続導体１５２の下端は、磁性体層１０８の天面側に形成された線状導体１３２の一方端に接続されている。層間接続導体１５２は、本発明の「第２層間接続導体」相当する。

磁性体層１０８の天面側には、引き回し用の線状導体１３２が形成されている。線状導体１３２の一方端は、磁性体層１０８を平面視した略中央に位置し、層間接続導体１５２の下端に接続されている。線状導体１３２は、磁性体層１０８の略中央から、積層体本体を平面視して外部接続導体１６２が形成される端部側に延伸する形状からなる。線状導体１３２の他方端は、積層体本体を平面視して外部接続導体１６２の形成領域と重なる位置に配置されている。線状導体１３２が本発明の「下層引き回し導体」に相当する。

線状導体１３２の他方端は、磁性体層１０８を貫通する層間接続導体１５３の上端に接続されている。層間接続導体１５３の下端は、外部接続導体１６２に接続されている。これら、「第１層間接続導体」に相当する層間接続導体１５１、「引き回し導体」に相当する線状導体１３１、「第２層間接続導体」に相当する層間接続導体１５２、「下層引き回し導体」に相当する線状導体１３２、層間接続導体１５３により、本発明の「第１接続導体」が構成される。

以上のような構成とすることで、コイル導体の最上層側端部である線状導体１２１の一方端を、積層体本体の底面の外部接続導体１６２に接続するための引き回し用の線状導体１３１が、線状導体１２１から離間されたコイル導体よりも外部に形成される。これにより、図２（Ａ）に示すように、コイル導体による磁界に線状導体１３１が殆ど結合せず、線状導体１３１がコイル導体による磁束の形成を妨げることを抑制できる。これにより、インダクタとしての各種特性を向上させることができる。

特に、図２（Ａ）に示すように、コイル導体の最上層となる線状導体１２１と線状導体１３１との積層方向に沿った距離をＴ１とする。また、積層体本体の外周辺（端面）とループ状の線状導体群（コイル導体）の外周端との距離をＧ１とする。そして、Ｔ１＞Ｇ１となるように、磁性体層１０２の厚みを調整する。

このような構成とすれば、コイル導体による磁界に線状導体１３１がより一層結合しない。これにより、線状導体１３１がコイル導体による磁束の形成を妨げることをさらに抑制でき、インダクタとしての各種特性をさらに向上させることができる。

また、さらに、図２（Ａ）に示すように、コイル導体の最下層となる線状導体１２５と線状導体１３２との積層方向に沿った距離をＴ２とする。そして、Ｔ２＞Ｇ１となるように、磁性体層１０７の厚みを調整する。

このような構成とすれば、コイル導体による磁界に線状導体１３２が結合しない。これにより、線状導体１３２がコイル導体による磁束の形成を妨げることを抑制でき、インダクタとしての各種特性をさらに一層向上させることができる。

図３は、本実施形態の構成からなる積層型インダクタ１００と、上述の図１２に示した一般のＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰとの直流重畳特性を示す図である。図において、実線は本実施形態の結果であり、破線は図１２の構造によるものである。なお、本シミュレーションは、図４に示す構造に基づいて実施されている。図４は、シミュレーションに用いた積層型インダクタの分解斜視図である。図４の積層型インダクタは、９層のループ状導体からなるコイル導体を用いており、積層体本体の外形形状（平面形状）が２．０ｍｍ×１．２５ｍｍのものである。

図３から、本実施形態の構成を用いることで、図１２の構造よりも、より負荷電流が大きい領域までインダクタンスが変化しないことが分かる。また、同じインダクタンスを実現するためのＲｄｃを低くすることができる。このように、本実施形態の構成を用いることで、直流重畳特性を向上させることができる。

また、本実施形態の構成を用いることで、形状的にも次の利点を有することができる。図２に示すように、本実施形態の構成では、ループ状の線状導体群の内側、すなわちコイル導体の内側に、コイル導体が形成される磁性体層群の層厚みよりも高い層間接続導体を形成する。これにより、積層体本体を焼成する際に、図１０に示すような従来の積層型インダクタ１００Ｐや図１２、図１３（Ｂ）に示すような一般的に想定し得るＬＧＡタイプの積層型インダクタ１００ＰＰのようにループ状の線状導体群の内側が凹むことを、本実施形態の積層インダクタ１００では抑制できる。これにより、実装時の不具合等が生じないように改善することができる。

次に、第２の実施形態に係る積層型インダクタについて、図を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る積層型インダクタ１００Ａの分解斜視図である。図６は、本発明の第２の実施形態に係る積層型インダクタ１００Ａにおける図５のＣ−Ｃ’断面の断面図である。

本実施形態の積層型インダクタ１００Ａは、第１の実施形態の積層型インダクタ１００に対して、ダミーパターンが形成される層を追加したものである。他の構成は同じである。したがって、異なる箇所のみを説明する。

磁性体層１０１と磁性体層１０２との間には、磁性体層１０９，１１０が配設されている。磁性体層１０９，１１０には、それぞれダミーパターン１７０が形成されている。ダミーパターン１７０は、積層体本体を平面視して、コイル導体を構成するループ状の線状導体群１２１−１２５および引き回し導体１３１と重ならない形状で形成されている。

このようなダミーパターン１７０を形成することで、積層体本体を平面視したループ状の線状導体群の内側における導体形成密度を高くすることができる。これにより、ループ状の線状導体群の内側が凹むことをより確実抑制でき、より平坦度の高い積層型インダクタを形成することができる。

この際、ダミーパターン１７０を引き回し導体１３１よりも上層に形成することで、ダミーパターン１７０がコイル導体による磁束の形成を妨げない。したがって、各種特性に優れ平坦度の高い積層型インダクタを形成することができる。

次に、これらの積層型インダクタを用いた電源回路モジュールについて、図を参照して説明する。図７は電源回路モジュールの回路図である。図８は電源回路モジュールの概略構成を示す側面図である。図８（Ａ），（Ｃ）は、上述の各実施形態の積層型インダクタを用いた場合を示し、図８（Ｂ）は比較用として従来の側面に外部接続導体を有する積層型インダクタを用いた場合を示している。

電源回路モジュール１０は、入力コンデンサＣｉｎ、スイッチ素子ＳＷＩＣ、インダクタＬｏ、出力コンデンサＣｏを備える。電源回路モジュール１０の一対の入力端子Ｐｉｎ間には、入力コンデンサＣｉｎが接続されている。入力コンデンサＣｉｎには、スイッチ素子ＳＷＩＣが接続されている。スイッチ素子ＳＷＩＣは、Ｈｉ側のＦＥＴ１とＬｏｗ側のＦＥＴ２とを備える。ＦＥＴ２には、インダクタＬｏと出力コンデンサＣｏの直列回路が接続されている。出力コンデンサＣｏの両端が一対の出力端子Ｐｏｕｔとなっている。入力端子Ｐｉｎには、直流電源２０が接続されており、出力端子Ｐｏｕｔには、負荷３０が接続されている。

電源回路モジュール１０は、直流電源２０から電源供給を受けて、スイッチ素子ＳＷＩＣのＦＥＴ１，ＦＥＴ２をオンオフ制御することにより、降圧コンバータとして機能し、出力端子Ｐｏｕｔから、降圧した直流電圧を負荷３０へ供給する。

このような回路構成の電源回路モジュール１０において、上述の積層型インダクタ１００，１００Ａを、インダクタＬｏに採用する。

上述のように、本発明の構成からなる積層型インダクタ１００，１００Ａは、直流重畳特性に優れているので、この積層型インダクタ１００，１００Ａを用いることで、同じ形状であれば、より大電流を引き込む電源回路モジュール１０を実現することができる。

このような回路構成の電源回路モジュール１０は、図８（Ａ）に示すような構造によって実現される。

図８（Ａ）に示すように、電源回路モジュール１０は、ベース回路基板２００、積層型インダクタ１００、キャパシタ２１１，２１２、スイッチＩＣ素子２０１、シールド部材２２０を備える。

ベース回路基板２００には、図７に示す電源回路モジュール１０の配線パターンおよび入力端子Ｐｉｎ、出力端子Ｐｏｕｔが形成されている。ベース回路基板２００の一方主面には、積層型インダクタ１００、キャパシタ２１１，２１２、および、スイッチＩＣ素子２０１が実装されている。ベース回路基板２００の一方主面側には、積層型インダクタ１００、キャパシタ２１１，２１２、および、スイッチＩＣ素子２０１を覆うように、導電性のシールド部材２２０が配置されている。

本実施形態の積層型インダクタ１００を用いることで、当該積層型インダクタ１００の実装用ランドは、ベース回路基板２００を平面視して（一方主面に直交する方向から見て）、積層型インダクタ１００の配置領域内となる。したがって、積層型インダクタ１００の実装用専有面積が、実装用ランドによって広がらない。これにより、例えば各素子間の間隔を同じにすれば、本実施形態の電源回路モジュール１０では、図１１と同じ図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐよりも平面面積を小さくすることができる。図８の例であれば、図８（Ａ）に示す電源回路モジュール１０の長さＷを、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐの長さＷｐよりも短くする（Ｗ＜Ｗｐ）ことができる。この結果、同じ素子構成であっても、より小型の電源回路モジュールを実現することができる。

さらに、本実施形態の構成の場合、シールド部材２２０の天板のベース回路基板２０側の面（天井面）と、積層型インダクタ１００の天面とを、略当接する程度まで近接させることができる。これにより、本実施形態の電源回路モジュール１０では、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐよりも低背化することもできる。図８の例であれば、図８（Ａ）に示す電源回路モジュール１０のベース回路基板２００からシールド部材２２０までの高さＨｃ１を、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐのベース回路基板２００からシールド部材２２０Ｐまでの高さＨｃｐよりも低く（Ｈｃ１＜Ｈｃｐ）ことができる。

したがって、図８（Ａ）に示す積層型インダクタ１００の実装高さＨｅ１と、図８（Ｂ）に示す積層型インダクタ１００Ｐの実装高さＨｅｐを同じにしても、より低背化された電源回路モジュールを実現することができる。また、本実施形態の構成であれば、実装時の誤差が生じても、積層型インダクタ１００とシールド部材２２０とは短絡しない。

なお、図８（Ｃ）は、ベース回路基板２００からシールド部材２２０’までの高さＨｃ２を、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐのベース回路基板２００からシールド部材２２０Ｐまでの高さＨｃｐと同じにし、本実施形態の構成を適用した電源回路モジュール１０’を示している。このような構成を採用した場合、積層型インダクタ１００’の素子高さを高くすることができる。これにより、ループ状の線状導体の形成数を増加させることができる。すなわち、コイル導体の巻回数を増加させることができる。これにより、モジュールの高さが同じであっても、より高いインダクタンス値を有するインダクタを用いることができる。

上述の積層型インダクタの各実施形態では、積層体本体を構成する各基材層を磁性体層（磁性体セラミック層）とする場合を示した。しかしながら、非磁性体層（低透磁率の磁性体セラミック層または誘電体セラミック層）にしてもよい。さらには、磁性体層と非磁性体層とを組み合わせた複合体であってもよい。また、透磁率の高い磁性体層を形成できるため、セラミック層であることが好ましいが、磁性体や誘電体のフィラーを含む樹脂層であってもよい。また、各線状導体、外部接続導体、および層間接続導体は、銅、または、銅等を主成分とする比抵抗の小さな導体材料を用いることが好ましい。

また、上述の説明では、コイル導体の最上層側端部を積層体本体の底面の外部接続導体に接続する層間接続導体１５２を、ループ状の線状導体群の内側の略中央に配置する例を示した。しかしながら、ループ状の線状導体群の一部を各磁性体層の内側に形成し、ループ状の線状導体群の外側に当該層間接続導体を配置してもよい。この場合、積層体本体を平面視して、外部接続導体と重なる位置に設ければ、下層引き回し導体を省略することができる。

また、上述の説明では、コイル導体を１ターン未満のループ状導体にて構成した例を示したが、ループ状導体は複数ターン巻いたものであってもよい。

また、本願発明の積層型インダクタは、インダクタパターンの他に、コンデンサパターンや配線パターンを内部に有していてもよい。

また、上述の説明では、降圧コンバータを例に説明したが、他のＤＣ−ＤＣコンバータにも、上述の積層型インダクタを利用することができ、上述の降圧コンバータの電源回路モジュール１０と同様の作用効果を得ることができる。

１０，１０’，１０Ｐ：電源回路モジュール、
１００，１００Ａ，１００Ｐ，１００’，１００ＰＰ：積層型インダクタ、
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９，１１０，１０１Ｐ，１０２Ｐ，１０３Ｐ，１０４Ｐ，１０５Ｐ，１０６Ｐ，１０１ＰＰ，１０２ＰＰ，１０３ＰＰ，１０４ＰＰ，１０５ＰＰ，１０６ＰＰ，１０７ＰＰ：磁性体層、
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２１Ｐ，１２２Ｐ，１２３Ｐ，１２４Ｐ，１２５Ｐ，１２１ＰＰ，１２２ＰＰ，１２３ＰＰ，１２４ＰＰ，１２５ＰＰ，１３１，１３２，１３１ＰＰ，１３２ＰＰ：線状導体、
１４１，１４２，１４３，１４４，１４１Ｐ，１４２Ｐ，１４３Ｐ，１４４Ｐ，１４１ＰＰ，１４２ＰＰ，１４３ＰＰ，１４４ＰＰ，１５１，１５２，１５３，１５４，１５０ＰＰ，１５３ＰＰ，１５４ＰＰ：層間接続導体、
１６１，１６２，１６１ＰＰ，１６２ＰＰ，１７１Ｐ，１７２Ｐ：外部接続導体、
１７０：ダミーパターン、
２００：ベース回路基板、
２０１：スイッチＩＣ素子、
２１１，２１２：キャパシタ、
２２０，２２０’，２２０Ｐ：シールド部材、
９００：凹み

第１接続導体は、第１層間接続導体、引き回し導体、および第２層間接続導体を備える。第１層間接続導体は、コイル導体を構成する最上層のループ状の線状導体に接続し、積層体内におけるコイル導体を構成する最上層よりも上層に引き回すように形成されている。引き回し導体は、第１層間接続導体に接続し、コイル導体を構成する最上層よりも上層に形成されている。第２層間接続導体は、該引き回し導体に接続し、積層方向に延伸するように形成されている。

また、この発明の積層型インダクタは、次の構成であることが好ましい。
積層体における引き回し導体よりも上層には、
積層体を積層方向に平面視で、ループ状の線状導体の内側の領域に、前記ループ状の線状導体と重ならない、前記内側における導体形成密度を高めるダミーパターンが形成されている。

線状導体１３１の他方端は、磁性体層１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７を貫通する層間接続導体１５２の上端接続されている。層間接続導体１５２は、各磁性体層すなわち積層体本体を平面視した略中央に形成されている。層間接続導体１５２の下端は、磁性体層１０８の天面側に形成された線状導体１３２の一方端に接続されている。層間接続導体１５２は、本発明の「第２層間接続導体」相当する。

このようなダミーパターン１７０を形成することで、積層体本体を平面視したループ状の線状導体群の内側における導体形成密度を高くすることができる。これにより、ループ状の線状導体群の内側が凹むことをより確実に抑制でき、より平坦度の高い積層型インダクタを形成することができる。

さらに、本実施形態の構成の場合、シールド部材２２０の天板のベース回路基板２００側の面（天井面）と、積層型インダクタ１００の天面とを、略当接する程度まで近接させることができる。これにより、本実施形態の電源回路モジュール１０では、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐよりも低背化することもできる。図８の例であれば、図８（Ａ）に示す電源回路モジュール１０のベース回路基板２００からシールド部材２２０までの高さＨｃ１を、図８（Ｂ）に示す従来の電源回路モジュール１０Ｐのベース回路基板２００からシールド部材２２０Ｐまでの高さＨｃｐよりも低く（Ｈｃ１＜Ｈｃｐ）ことができる。

Claims (6)

1. 複数の基材層を積層してなる積層体と、
   前記積層体の底面に形成された第１外部接続導体および第２外部接続導体と、
   前記複数の基材層に形成されたループ状の線状導体、および、各基材層の前記線状導体を積層方向に接続する層間接続導体を備え、前記積層方向を軸として螺旋状に形成されたコイル導体と、
   前記コイル導体の最上層側端部を前記第１外部接続導体に接続する第１接続導体、および前記コイル導体の最下層側端部を前記第２外部接続導体に接続する第２接続導体と、を備えた積層型インダクタであって、
   前記第１接続導体は、
   前記コイル導体を構成する最上層の前記ループ状の線状導体に接続し、前記積層体内における前記コイル導体を構成する最上層よりも上層に引き回す第１層間接続導体と、
   該第１層間接続導体に接続し、前記コイル導体を構成する最上層よりも上層に形成された引き回し導体と、
   該引き回し導体を前記第１外部接続導体に接続する第２層間接続導体と、
   を備える積層型インダクタ。
2. 前記最上層の前記ループ状の線状導体と前記引き回し導体との前記積層方向に沿った距離は、
   前記ループ状の線状導体の外周端と前記積層体の側面との距離よりも長い、請求項１に記載の積層型インダクタ。
3. 前記第２層間接続導体は、前記コイル導体を構成する前記ループ状の線状導体の内側を前記積層方向に沿って貫通している、請求項１または請求項２に記載の積層型インダクタ。
4. 前記第１接続導体は、
   前記ループ状の線状導体が形成されている最下層の基材層よりも下層に、
   前記第２層間接続導体を前記第１外部接続導体に接続する下層引き回し導体を備え、
   前記最下層の前記ループ状の線状導体と前記下層引き回し導体との前記積層方向に沿った距離は、前記ループ状の線状導体の外周端と前記積層体の側面との距離よりも長い、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の積層型インダクタ。
5. 前記積層体における前記引き回し導体よりも上層には、
   前記積層体を積層方向に沿って見て、前記ループ状の線状導体の内側の領域に、ダミーパターンが形成されている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の積層型インダクタ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の積層型インダクタを備え、
   前記基材層は磁性体層であり、
   該積層型インダクタをコンバータ用インダクタとして用いた電源回路モジュール。

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