KR100660130B1 - 인덕턴스 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 권회수가 다른 부분의 코일을 갖춘 인덕턴스 소자에 의해 중첩특성을 개선한다. 본 발명의 인덕턴스 소자는 권회수가 n회인 n권회부(31)와 권회수가 n+1회인 n+1권회부(32)를 갖는 링형상의 코일과 상기 코일의 링 내부에 설치되어 자속을 통과시키는 자로를 형성하는 자로 재료와, 상기 n권회부(31)를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부(32)를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭을 구비한다.

자기 갭, 자속, 인덕턴스 소자, 절연성 수지, 코일

Description

인덕턴스 소자{Inductance element}

도 1은, 본 발명에 관한 각 실시예의 인덕턴스 소자의 외관도이다.

도 2는, 도 1의 제1 실시예의 인덕턴스 소자의 A-A선 단면도이다.

도 3은, 도 1의 제1 실시예의 인덕턴스 소자의 B-B선 단면도이다.

도 4는, 본 발명의 제1, 제2 실시예에서 이용되는 코일을 나타낸 사시도이다.

도 5는, 본 발명의 제1 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 6은, 본 발명의 제1 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 7은, 본 발명의 제1 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 니타낸 도면이다.

도 8은, 도 1의 제2 실시예의 인덕턴스 소자의 A-A선 단면도이다.

도 9는, 도 1의 제2 실시예의 인덕턴스 소자의 B-B선 단면도이다.

도 10은, 본 발명의 제2 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 11은, 본 발명의 제2 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면 이다.

도 12는, 본 발명의 제2 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 13은, 본 발명의 제3, 제4 실시예에서 사용하는 코일을 나타낸 사시도이다.

도 14는, 도 1의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 A-A선 단면도이다.

도 15는, 도 1의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 B-B선 단면도이다.

도 16은, 본 발명의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 17은, 본 발명의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 18은, 본 발명의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 19는, 본 발명의 제3 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 20은, 도 1의 제4 실시예의 인덕턴스 소자인 A-A선 단면도이다.

도 21은, 도 1의 제4 실시예의 인덕턴스 소자인 B-B선 단면도이다.

도 22는, 본 발명의 제4 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

23은, 본 발명의 제4 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이 다.

도 24는, 본 발명의 제4 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 25는, 본 발명의 제4 실시예의 인덕턴스 소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.

도 26은, 본 실시예와 비교예의 직류중첩특성을 나타낸 도면이다.

도 27은, 본 실시예와 비교예의 직류중첩특성을 비율에 따라 나타낸 도면이다.

도 28은, 도 1의 제5 실시예의 인덕턴스 소자의 A-A선 단면도이다.

도 29는, 도 1의 제5 실시예의 인덕턴스 소자의 B-B선 단면도이다.

도 30은, 도 1의 제6 실시예의 인덕턴스 소자의 A-A선 단면도이다.

도 31은, 도 1의 제6 실시예의 인덕턴스 소자의 B-B선 단면도이다.

도 32는, 제7 실시예의 인덕턴스 소자에 사용되는 코일의 일예를 도시한 사시도이다.

도 33은, 도 32에 도시된 코일을 이용해 제7 실시예의 인덕턴스 소자를 만드는 경우에 사용되는 광체의 일예를 도시한 사시도이다.

이 발명은, 링 형상의 코일을 갖는 인덕턴스 소자에 관한 것이다.

적층 타입인 이런 종류의 인덕턴스 소자는, 예를 들어 직육면체모양의 블록으로 형성되어, 직육면체의 마주보는 2면 각각에 전극이 설치되고, 블록내부의 코일의 단부패턴이 연달아 형성되어 상기 상기 전극과 접촉하는 구성을 택하고 있다. 이로 인해 링 형상의 코일에 있어서 상기 연달아 형성된 부분은 예를 들어 도 4에 도시된 것처럼, 다른 링 부분보다 권회수(number of turns)가 1회 많은 구성으로 되어 있다.

이러한 구성의 인덕턴스 소자를 이용한 경우에는, 권회수의 많고 적음에 따라 발생자계의 불균형이 생기고, 이것이 직류중첩특성의 저하를 초래하는 것으로 판명되었다.

본 발명에 관련된 특허문헌으로서 첫째 일본국 특개2001-267129호 공보와 둘째 일본국 특개평10-335144호 공보를 들 수가 있다.

본 발명은, 위의 과제를 해결하기 위해, 권회수가 많은 부분과 적은 부분의 발생자계의 불균형을 시정하고, 직류중첩특성이 양호하게 되는 인덕턴스 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 인덕턴스 소자는, 권회수가 n회인 n권회부와 권회수가 n+1회인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과, 상기 코일의 링 내외에 설치되어, 자속을 통과시켜 자로(磁路)를 형성하는 자로 재료와, 상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 인덕턴스 소자는, 권회수가 n회인 n권회부와 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과, 상기 코일의 링 내외에 설치되어 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료와, 상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 제1 자기 갭과, 상기 링의 축방향과 직교하는 방향에 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭보다 폭이 좁은 제2 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 인덕턴스 소자는 권회수가 n회인 n권회부와 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과, 상기 코일을 내부에 매설한 연자성(軟磁性) 세라믹 부재가 동일한 소자안에 적층되어 구성된 적층타입 인덕턴스 소자로서, 상기 코일의 링 내외부에 설치된 상기 연자성 세라믹 부재가 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료이고, 상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인덕턴스 소자는, n회인 n권회부와 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과 상기 코일을 내부에 매설한 연자성 세라믹부재가 동일한 소 자안에 적층되어 구성된 적층 타입의 인덕턴스소자로서, 상기 코일의 링 내부에 설치된 상기 연자성 세라믹부재가 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료이고, 상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 제1 자기 갭과, 상기 링의 축방향과 직교하는 방향에 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭보다 폭이 좁은 제2 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 인덕턴스 소자는, 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭과 제2 자기 갭 중 어느 한쪽이 비자성 세라믹으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인덕턴스 소자에서는, 자로 재료로 구성된 블록 외면에, 상기 n권회부와 상기 n+1권회부 중 어느 한쪽의 일부를 노출시킴으로서, 자속을 차단하는 자기 갭이 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 인덕턴스 소자에서는, 상기 노출된 부분은 , 절연성 수지에 의해 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인덕턴스 소자에서는, 상기 n권회부와 상기 n+1권회부의 숫자 n이 4이하인 것을 특징으로 한다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

본 발명의 특징은 권회수가 많은 부분과 적은 부분에 있어서 발생자계의 불균형을 시정하고, 직류중첩특성을 양호하게 한다는 목적을, 자속을 차단하는 자기 갭을 설치하는 비교적 간단한 구성에 의해 달성하는 것이다. 이하 첨부도면을 참조 하여, 본 발명의 인덕턴스소자의 실시예를 설명하기로 한다. 각 도면에 있어서 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

실시예 1

도 1에 인덕턴스소자의 외관을 나타내고, 도 2에 A-A선 단면도를 도시하며, 도 3에 B-B선 단면도를 나타낸다. 인덕턴스 소자(1)의 서로 마주보는 한 쌍의 면에 전극(2)이 만들어져 있다. 코일(3)을 제외하고 도시하면, 도 4와 같다. 즉, 권회수가 n회인 n권회부(31)와, 권회수가 n+1인 n+1권회부(32)를 갖는 사각형의 링 형상으로 되어 있다.

코일(3)의 감기시작부(33)과 감기종료부(34)는 링 형상 부분으로부터 전극(2,2)측으로 이어져, 전극(2)에 접속되어 있다. 코일(3)의 n권회부(31)중에서, n+1권회부(32)와 평행한 인덕턴스 소자(1)의 측벽에는 코일(3)을 구성하는 도체의 측부가 노출되고, 이 노출된 부분에 절연성수지(4)가 도포되어 있다.

코일(3)의 링 중앙부 및 n+1권회부(32)의 외측은 자로 재료인 자성체(5)로 형성되어 있다. 코일의 도체패턴(3a)를 끼워 넣도록 비자성체(6)가 설치되어 있고, 특히 n권회부(31)의 상측 및 하측에는, 도체패턴(3a, 3a)사이보다 두텁게 비자성체(6)가 설치되어 있다.

n권회부(31)의 도체패턴(3a)의 하측으로부터, n+1권회부(32)의 최하 도체패턴(3a)과 그 위의 도체패턴(3a)사이에는 n권회부(31)의 상측 및 하측에 설치된 비자성체(6)에 의한 제1 자기 갭보다 폭이 좁은(박육) 비자성체에 의한 제2 자기 갭 (7)이 만들어져 있다.

이 인덕턴스 소자(1)는, 도 5∼도 7에 도시된 순서에 따라 만들어진다. 자성 시트를 복수층으로 겹쳐 자성층을 형성하고, 이 자성층의 위이며, n권회부(31)가 배치된 위치에 비자성체(6)가 두텁게 도포되고, 남은 영역에는 자성체(5)가 설치되어 표면이 평평하게 되어 있다. 이 평평한 표면상에, 도 5(a1)에 도시된 것과 같이, 전극(2)이 설치된 일단의 주변에서 일직선상으로 뻗어 타단까지의 2/3정도의 거리에서 끝나는 봉 형상의 도체패턴(3a)을, 마스크로 인쇄하여 형성한다. 이어서 코일(3)의 1/2턴에 해당하는 コ자형의 도체패턴(3a)을 마스크로 인쇄하여 형성한다[도 5(b1)].

다음으로, 도 5(c1)에 도시된 바와 같이, 코일(3)의 1턴(turn)에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역(1.5턴에 상당하는 영역)을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이러한 비자성재(6)의 영역에 있어서, 도 5(b1)에 도시된 도체패턴(3a)의 종단부에 대응하는 부분에는 창이 형성되어, 비자성재(6)가 도포되지 않는다. 이러한 상태에서, 도 5(b1)에 도시된 コ자형 도체패턴(3a)의 최종 직선부의 외측부는 노출된 그대로이다.

다음으로, 도 6(d1)에 도시된 바와 같이, 도 5(c1)의 비자성재(6)의 영역을 제외한 영역에 자성체(5)를 인쇄한다. 이어서, 도 5(b1)와 쌍을 이루는 코일(3)의 권선에 의해 1/2턴에 해당하는 영역에 개구부를 갖는 마스크를 사용해서 도체패턴(3a)을 인쇄에 의해 형성한다[도 6(e1)]. 이어서, 도 6(f1)에 도시된 바와 같이, 도 6(f1)의 도체패턴(3a)의 종단부로부터 일직선상으로 타단까지 뻗은 봉 형상의 도체패턴(3a)을 마스크로 인쇄하여 형성한다.

다음으로, 도 7(g1)에 도시된 바와 같이, 코일(7)의 1턴에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역(1.5턴에 상당하는 영역)을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이어서, 도 7(h1)에 도시된 바와 같이, 도 7(g1)의 비자성재(6)의 영역을 뺀 영역에 자성체(5)를 인쇄한다. 위와 같이 하여 1.5턴분의 인덕턴스 소자가 완성된다.

1.5턴+N(N은 정수)턴분의 인덕턴스 소자를 제작하기 위해서는, 도 6(f1)에 도시된 마스크를 대신해, 도 7(f1')에 도시된 바와 같이, 코일(3)의 1턴에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역(1.5턴에 상당하는 영역)을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이 비자성재(6)의 영역에 있어서, 도 6(e1)에 도시된 도체패턴(3a)의 종단부에 대응하는 부분에는 창이 만들어져, 비자성재(6)가 도포되지 않는다. 이 도 7(f1')에 도시된 공정으로부터 도 5(b1)의 공정으로 되돌아가 도 5(b1), 도 5(c1), 도 6(d1), 도 6(e1), 도 7(f1')을 반복한다.

제2 자기 갭(7)을 형성할 때에는, 인덕턴스 소자(1)의 표면과 동일한 크기를 갖고, 도7(f1')의 비자성재(6)에 만들어진 창과 같은 창을 갖는 비자성재 시트를 이용한다. 이 비자성체 시트를 도 7(f1')의 비자성재(6)를 대신하여 이용하여 제2 자기 갭(7)을 형성할 수 있다.

이상과 같이 하여 적층된 상태에서는, 코일(3)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 있기 때문에, 이 노출된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한다. 상기의 도체패턴(3a)으로서는, 은을 주성분으로 한 도체성분말을 합성수지 바인더를 사용해 페이 스트(paste)화한 것을 사용하고, 자성체(5)로 이루어진 자성층의 자성재는, 아철산염(ferrite) 연자성재분말(예를 들어, Ni-Cu-Zn페라이트)을 합성수지 바인더를 이용해 페이스트화한 것을 이용하며, 비자성재(6)는, 비자성 세라믹분말(예를 들어, Ni-Cu 아철산염이나 글라스 세라믹)을 합성수지 바인더를 이용해 패이스트화한 것을 이용한다. 이 적층된 것에 상측의 자성체(5)로 이루어진 자성층을 겹쳐 위치시켜 프레스압착 하고 동시에 소결하여 제작한다.

이상과 같이, 구성된 인덕턴스 소자에서는, n권회부(31)의 상측 및 하측에는, 도체패턴(3a, 3a)사이보다 두텁게 바자성체(6)가 만들어져 있고, 또한 코일(3)을 구성하는 도체가 노출된 부분에 절연성 수지(4)가 도포되어 있으며, 이 부분이 자기 갭으로 작용하여, 도 3에 밝혀진 대로, n권회부(31)를 돌려는 자속은 생기지 않는다. 결국, n권회부(31)를 돌도록 형성되는 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있다. 한편, n+1권회부(32)를 돌려는 자속(Φ)이 형성된다(도 3). 이것은, 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있지 않은데 것이다.

이상의 구성에 의해, n권회부(31)에만 n권회부(31)를 도는 자속이 형성되지 않는 결과, n+1권회부(32)만으로 인덕턴스 소자와 동등한 특성이 되는 것으로 생각되고, 권회수의 언바란스가 시정되어, 직류중첩특성의 개선을 시도할 수 있었다. 도 26에 본 실시예와 비교예의 직류중첩특성을 도시하고, 도 27에 직류중첩특성을 비율에 따라 도시했다. 이 도면들로부터 밝혀진 것처럼, 2턴부(2권)에만 자속이 도는 실시예의 직류중첩특성이 개선되어 있는 것으로 판단된다. 2턴부분(2권회부)과 1턴부분(1권회부)을 갖고, 전체에 있어서 1.5턴인 것에서는, 직류중첩특성이 나쁘 고, 게다가 인덕턴스 값이 낮다는 것이 밝혀졌다. 또한, 실시예에서는 제2 자기 갭(7)을 형성한 것에 의해서도 직류중첩특성의 개선이 시도되고 있다.

실시예 2

다음으로 제2실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예의 인덕턴스 소자(1)의 A-A선 단면도를 도 8에 도시하고, B-B선 단면도를 도 9에 도시한다. 제1실시예에서는, 코일(3)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 형성된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한 구성을 갖추고 있었지만, 이 실시예에서는 상기 절연성 수지(4)가 설치되어 있던 부분에 비자성체(6)를 배치하고, n권회부(31)의 상측, 하측 및 상기 외측부분이 비자성체(6)로 둘러싸인 상태가 되어, n권회부(31)를 돌도록 형성된 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있다.

이 인덕턴스 소자(1)는 도 10∼도 12에 도시된 순서에 따라 만들어진다. 이 인덕턴스 소자(1)의 제작순서는 도 5∼도 7에 따라 설명한 순서와 기본적으로 같다. 단, 상기 제1실시예의 절연성 수지(4)가 도포되어 있던 부분에, 비자성체(6)를 배치한 점이 다르다. 이 제2실시예에 있어서도, 위에서 설명한 비자성체(6)가 설치되었던 부분이 자기 갭으로서 작용하고, 도 9에 밝혀진 대로 n권회부(31)를 돌려는 자속은 생기지 않는다. 한편, n+1권회부(32)를 돌도록 자속(Φ)이 형성된다(도 3). 이것은, 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있지 않은데 따른 것이다.

실시예 3

다음으로 제3 실시예의 인덕턴스 소자(1A)(도 1)에서는, 도 13에 도시된 것처럼 코일(3A)을 이용한다. 이 코일(3A)에서는 권회수가 n회인 n권회부(31)와, 권회수가 n+1회인 n+1권회부(32)를 갖는 사각형의 링 형상으로 이루어져 있다. 코일(3A)의 감기시작부(33)와 감기종료부(34)는 링 형상의 부분으로부터 전극(2, 2)측으로 뻗어, 전극(2)에 접속된다.

도 14는, 제3 실시예의 인덕턴스 소자(1A)(도 1)의 A-A선 단면도를 도시하고, 도 15에 B-B선 단면도를 도시한다. 코일(3A)의 n권회부(31)에 있어서의 인덕턴스 소자(1A)의 측벽에는 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 형성된 부분에 절연성 수지(4)가 도포되어 있다.

코일(3A)의 링 중앙부 및 n+1권회부(32)의 외측은, 자로 재료인 자성체(5)로 형성되어 있다. 코일의 도체패턴(3a)을 끼워 넣도록 비자성체(6)가 설치되어 있고, 특히 n권회부(31)의 상측 및 하측에는, n+1권회부(32)의 도체패턴(3a, 3a)사이보다 두텁게 비자성체(6)가 설치되어 있다.

n권회부(31)의 도체패턴(3a)의 하측으로부터, n+1권회부(32)의 최하 도체패턴(3a)과 그 위의 도체패턴(3a)사이에는, n권회부(31)의 상측 및 하측에 설치된 비자성체(6)보다 폭이 좁은 비자성체에 의해 제2 자기 갭(7)이 형성되어있다.

이 인덕턴스 소자(1)는, 도 16∼도 19에 도시된 순서에 따라 제작된다. 자성 시트를 복수층으로 겹쳐서 자성층을 형성하고, 이 자성층위로서 n권회부(31)가 배치된 위치에 비자성체(6)가 두텁게 도포되고, 남은 영역에는 자성체(5)가 도포되어 표면이 평평하게 된다. 이 평평한 표면상에, 도 16(a3)에 도시된 것처럼, 전극(2)이 설치된 일단변으로부터 일직선상으로 뻗어 직각으로 구부린 횡변 1/2정도의 거리에 굽은 봉 형상의 도체패턴(3a)을 마스크로 인쇄하여 형성한다. 이어서 코일(3A)의 1/2턴에 해당하는 コ자형의 도체패턴(3a)을 마스크로 인쇄하여 형성한다[도 16(b3)].

다음으로, 도 16(c3)에 도시된 바와 같이 코일(3A)의 1턴에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역[코일(3A)의 존재영역]을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이 비자성재(6)의 영역에 있어서, 도 16(b3)에 나타낸 도체패턴(3a)의 종단부에 대응하는 부분에는 창이 만들어져 비자성재(6)가 도포되지 않는다. 이러한 상태에 있어서, 도 16(b3)에 나타낸 コ자형의 도체패턴(3a)의 최종 직선부의 외측부는 노출된 그대로이다.

다음으로, 도 17(d3)에 도시된 바와 같이, 도 16(c3)의 비자성재(6)의 영역을 제외한 영역에 자성체(5)를 인쇄한다. 이어서 도 16(b3)과 쌍을 이루는 코일(3A)의 권선에 의한 1/2턴에 해당하는 영역에 개구부를 갖는 마스크를 사용하여, 도체패턴(3a)을 인쇄에 의해 형성한다[도 17(e3)].

다음으로, 도 17(f3)에 도시한 것처럼, 코일(3)의 1턴에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역(코일의 존재영역)을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이 비자성재(6)의 영역에 있어서, 도 17(e3)에 도시한 도체패턴(3a)의 종단부에 대응하는 부분에는 창이 만들어져 비자성재(6)가 도포되지 않는다.

다음으로, 도 18(g3)에 도시한 것처럼, 도 17(f3)의 비자성재(6)의 영역을 제외한 영역에 자성체(5)를 인쇄한다. 이어서 도 17(e3)과 쌍을 이루는 코일(3A)의 권선에 의한 1/2턴에 해당하는 영역에 개구부를 갖는 마스크를 사용하여 도체패턴(3a)을 인쇄에 의해 형성한다[도 18(h3)]. 권회수를 더 증가시킬 때에는 상기 도 18(h3)에 도시한 공정으로부터 도 16(c3)의 공정으로 돌아와, 도 16(d3), 도 16(e3), 도 17(f3), 도 18(g3), 도 18(h3)을 반복한다.

소정의 권회수가 되면, 도 18(h3)로부터 도 18(i3)로 진행하여, 전극(2)으로 뻗은 열쇠 형상의 도체패턴(3a)을 마스크로 인쇄하여 형성한다. 이어서 도 19(j3)에 도시된 바와 같이, 코일(3A)의 1턴에 해당하는 영역과 전극으로 뻗은 단부를 덮는 영역[코일(3A)의 존재영역]을 덮는 비자성재(6)를 인쇄한다. 이어서 도 19(k3)에 도시한 것처럼, 도 19(j3)의 비자성재(6)의 영역을 뺀 영역에 자성체(5)를 인쇄한다. 이상에 의해 1.5턴분의 인덕턴스 소자(1A)가 완성된다.

제2 자기 갭(7)을 형성할 때에는 인덕턴스 소자(1)의 표면과 같은 크기를 갖고, 도 16(c3)의 비자성재(6)에 만들어진 창과 같은 창을 갖는 비자성체 시트를 이용한다. 이 비자성체 시트를 도 16(c3)의 비자성재(6)를 대신으로 이용하여 제2 자기 갭(7)을 형성할 수 있다.

이상과 같이 하여 적층된 상태에서는, 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 있기 때문에, 이 노출된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한다. 상기에 있어서, 도체패턴(3a)은 은을 주성분으로 한 도체성 분말을 합성수지 바인더를 사용해서 페이스트화한 것을 사용하고, 자성체(5)로 이루어지는 자성층의 자성재는 아철산염 연자성재 분말(예를 들어, Ni-Cu-Zn아철산염)을 합성수지 바인더를 사용해 페 이스트화한 것을 사용하고, 비자성재(6)는 비자성 세라믹 분말(예를 들어, Ni-Cu아철산염)을 합성수지 바인더를 사용해서 페이스트화한 것을 사용한다. 이렇게 적층된 것에 상측의 자성체(5)로 이루어지는 자성층을 겹쳐서 프레스 압착하고 동시에 소결하여 제작한다.

이상과 같이 구성된 인덕턴스 소자에서는, n권회부(31)의 상측 및 하측에는, 도체패턴 (3a, 3a)사이보다 두터운 자성체(6)가 설치되어 있으며, 동시에 코일(3)을 구성하는 도체의 노출된 부분에 절연성 수지(4)가 도포되어 있어, 이 부분이 자기 갭으로 작용하여, 도 15에 밝혀진 대로 n권회부(31)를 돌도록 하는 자속이 생기지 않는다. 결국, n권회부(31)를 돌도록 형성된 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있다. 한편, n+1권회부(32)를 돌도록 자속(Φ)이 형성된다(도 15). 이것은, 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 설치되어 있지 않은데 것이다.

이상의 구성에 의해, n권회부(31)에 있어서만 n권회부(31)를 도는 자속이 형성되지 않은 결과, n권회부(32)만으로 인덕턴스 소자와 동등한 특성이 되는 것으로 생각되어, 권회수의 언바란스가 시정되고, 직류중첩특성의 개선을 꾀할 수 있었다. 도 26에 본 실시예와 비교예의 직류중첩특성을 나타내고, 도 27에 직류중첩특성을 비율에 따라 도시했다. 이들 도면으로부터 명백하듯이, 2턴(2권)부분에만 자속이 도는 실시예에서 직류중첩특성이 개선되어 있다고 판단된다. 2턴(2권)부분과 1턴(1권)부분을 갖고, 전체에 있어서 1.5턴인 것에서는, 직류중첩특성이 나쁘고, 동시에 인덕턴스값이 낮은 것이 명백하다. 또한, 실시예에서는 제2 자기 갭(7)을 형성한 것으로도 직류중첩특성의 개선이 시도되고 있다.

실시예 4

다음으로 제4 실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예의 인덕턴스 소자(1A)의 A-A선 단면도를 도 20에 도시하고, B-B선 단면도를 도 21에 도시한다. 제3 실시예에서는, 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 형성된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한 구성을 갖추고 있었지만, 이 실시예에서는, 상기 절연성 수지(4)가 설치되어 있던 부분에 비자성체(6)를 배치하고, n권회부(31)의 상측, 하측 및 상기 외측의 측부가 비자성체(6)로 둘러싸인 상태가 되어, n권회부(31)를 돌도록 형성된 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있다.

이 인덕턴스 소자(1A)는 도 22∼도 25에 도시된 순서에 따라 제작된다. 이 인덕턴스 소자(1A)의 제작순서는 도 16∼도 19에 따라 설명한 순서와 기본적으로 같다. 다만, 상기 제3 실시예에서 절연성 수지(4)가 도포되어 있던 부분에, 비자성체(6)를 배치한 점이 다르다. 이 제4 실시예에 의해서도 상기에 설명한 비자성체(6)가 설치된 부분이 자기 갭으로 작용하고, 도 21에 의해 명백한 바와 같이 n권회부(31)를 돌려는 자속은 생기지 않는다. 한편, n+1권회부(32)를 돌도록 자속(Φ)이 형성된다(도 21). 이것은 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 설치되어 있지 않은데 따른 것이다.

실시예 5

다음으로 제5 실시예의 인덕턴스 소자(1A)(도 1)에서는, 도 13에 도시된 것 과 같은 코일(3A)을 이용한다. 도 28은 제5 실시예의 인덕턴스 소자(1A)(도 1)의 A-A선 단면도를 도시하고, 도 29에 B-B선 단면도를 도시한다. 코일(3A)의 n+1권회부(32)에서 인덕턴스 소자(1A)의 측벽에는, 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부가 노출된 부분에 절연성 수지(4)가 도포되어 있다.

코일(3A)의 링 중앙부 및 n권회부(31)의 외측은, 자로 재료인 자성체(5)로 형성되어 있다. 코일의 도체패턴(3a)을 끼워 넣도록 비자성체(6)가 설치되어 있고, 특히 n+1권회부(32)의 상측 및 하측에는, n권회부(31)의 도체패턴(3a, 3a)사이보다 두텁게 비자성체(6)가 설치되어 있다.

n권회부(31)의 도체패턴(3a)의 하측으로부터, n+1권회부(31)의 최하 도체패턴(3a)과 그 위의 도체패턴(3a)의 사이에는, n권회부(31)의 상측 및 하측에 설치된 비자성체(6)보다 폭이 좁은(육박) 비자성체에 의한 제2 자기 갭(7)이 형성되어 있다.

이 인덕턴스 소자(1A)는 도 16∼도 19에 도시한 순서와 같은 순서로 제작된다. 단, 적층된 상태에서는, 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부(n+1권회부(32)측)가 노출되어 있기 때문에 이 노출된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한다. 이상과 같이 구성된 인덕턴스 소자에서는, n+1권회부(32)의 상측 및 하측에는, 도체패턴(3a, 3a)사이보다 두터운 비자성체(6)가 설치되어 있고 동시에 코일(3)을 구성하는 도체의 노출된 부분에 절연성 수지(4)가 도포되어 있어, 이 부분이 자기 갭으로 작용하여, 도 29에 의해 명백한 바와 같이 n+1권회부(32)를 돌려는 자속은 생기지 않는다. 결국, n+1권회부(32)를 돌도록 형성된 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있 다. 한편, n권회부(31)를 돌도록 자속(Φ)이 형성된다. 이것은 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있지 않은 것에 따른 것이다. 이 실시예에 의해서도, 상기 각 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

실시예 6

다음으로 제6 실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예의 인덕턴스 소자(1A)의 A-A선 단면도를 도 30에 도시하고, B-B선 단면도를 도 31에 도시한다. 제5 실시예에서는, 코일(3A)을 구성하는 도체의 측부가 노출되어 형성된 부분에 절연성 수지(4)를 도포한 구성을 갖추고 있었지만, 이 실시예에서는, 상기 절연성 수지(4)가 설치되어 있던 부분에 비자성체(6)을 배치하여, n+1권회부(32)의 상측, 하측 및 상기 외측의 측부가 비자성체(6)에 의해 둘러싸인 상태가 되어, n+1권회부(32)를 돌도록 형성된 자속을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있다.

이 인덕턴스 소자(1A)는, 도 22∼도 25에 도시된 순서에 따라 제작된다. 이 인덕턴스 소자(1A)의 제작순서는, 도 16∼도 19에 따라 설명한 순서와 기본적으로 같다. 단지, 상기 제5 실시예에 절연성 수지(4)가 도포되어 있던 부분에, 비자성체(6)를 배치한 점이 다르다. 이 제6 실시예에 의해서도, 위에 있어서 설명한 비자성체(6)가 설치된 부분이 자기 갭으로 작용하여, 도 31에 의해 명백한 바와 같이 n+1권회부(32)를 돌려는 자속은 생기지 않는다. 한편, n권회부(31)를 돌도록 자속(Φ)이 형성된다(도 31). 이것은, 자속(Φ)의 자로에 자속(Φ)을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있지 않은데 따른 것이다.

적층형 코일에 대하여 턴수(권회수)가 많게 한 경우에, 실시예의 인덕턴스 소자의 구성[n권회부(31)과 n+1권회부(32)중 어느 한 쪽에 자기 갭을 형성한 것]과 종래품(n권회부와 n+1권회부를 구비하고 있어서 자속 바란스가 나쁜 제품)의 효과의 차이가 작아진다. 다음의 표 1에, 본 발명의 구성에 의한 인덕턴스 소자와 종래 구성의 인덕턴스 소자에 대해, 인덕턴스값이 20%저하된 상태의 (종래품의 전류치)/(발명품의 전류치)를 측정한 결과를 나타낸다. 이 표 1로부터 판명되듯이 본 발명에 관련된 제품이, n권회부(31)와 n+1권회부(32)의 n이 4이하인 경우에 효과가 현저하고, 5이상이면 종래품과의 효과의 차이가 작아진다.

권회수	2	3	4	5	6
전류비	83.3	84.0	88.0	96.7	98.0

실시예 7

이상의 설명에서는, 적층형의 인덕턴스 소자를 나타냈지만, 공심권(空芯卷)등에 의해 도 32에 도시한 것과 같이 평각권(平角卷) 코일(3B)을 구성하고, 이것의 주변을 상기 각 실시예의 구성에 나타낸 것처럼 구성해도 좋다. 예를 들어, 도 33에 도시한 광체(8)에 넣어 코일(3B)을 구성하고 있는 도체권선(3b)의 간극(9) 및 그 주변에, 적층형 소자의 경우와 동일하게 비자성체(6)의 페이스트를 개재시키고, 남은 부분에 자성체(5)로 이루어지는 자성층을 구성하는 페이스트를 개재시킴으로써, n권회부를 돌도록 형성된 자속과 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭(제1 자기 갭)을 형성한다. 또는, 측부를 노출시켜 여기에 절연성 수지(4)를 도포하는 구성으로 한다. 요는, 적층형에서 설명한 구성을 평각권의 코일(3B)에 적용하는 것이다.

또한, 코일(3B)을 구성하는 링의 축방향과 직교하는 방향에, 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭보다 폭이 좁은(육박) 제2 자기 갭을, 코일(3B)을 구성하는 도체권선(3b)의 간극(9)에 비자성체(6)의 페이스트를 개재시킴으로써 형성한다.

평각권의 코일(3B)을 이용한 인덕턴스 소자에 의해서도, 적층형 코일에 의한 인덕턴스 소자와 같은 효과를 얻을 수 있다. 덧붙여, 상기의 어느 실시예·변형예에 있어서도(적층타입이거나, 평각코일이거나, 어느 쪽의 인덕턴스 소자에 있어서도), 제2 자기 갭을 형성하지 않아도 좋다.

상기 구성의 인덕턴스 소자에 의하면, n권회부를 돌도록 형성된 자속과 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 것으로, 발생자속의 불균형을 균형시키도록 개선하는 것이 가능하고, 직류중첩특성을 개선할 수 있다.

Claims (8)

1. 권회수가 n회인 n권회부와, 권선수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과,

   상기 코일의 링 내외에 설치되어 , 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료와,

   상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1을 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
2. 권회수가 n회인 n권회부와, 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과, 상기 코일의 링 내외에 설치되어, 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료와,

   상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 제1 자기 갭과,

   상기 링의 축방향과 직교하는 방향에, 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭보다 폭이 좁은 제2 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
3. 권회수가 n회인 n권회부와, 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과,

   상기 코일을 내부에 매설한 연자성 세라믹부재가 같은 소자안에 적층되어 구 성된 적층 타입의 인덕턴스 소자로서,

   상기 코일의 링 내외에 설치된 상기 연자성 세라믹부재가 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재료이고,

   상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 자기 갭이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
4. 권회수가 n회인 n권회부와, 권회수가 n+1인 n+1권회부를 갖는 링 형상의 코일과,

   상기 코일을 내부에 매설한 연자성 세라믹부재가 같은 소자안에 적층되어 구성된 적층 타입의 인덕턴스 소자로서,

   상기 코일의 링 내외에 설치된 상기 연자성 세라믹부재가 자속을 통과시켜 자로를 형성하는 자로 재로이고,

   상기 n권회부를 돌도록 형성된 자속과 상기 n+1권회부를 돌도록 형성된 자속 중 어느 한 쪽을 차단하는 제1 자기 갭과

   상기 링의 축방향과 직교하는 방향에, 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭보다 폭이 좁은 제2 자기 갭을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 자속을 차단하는 제1 자기 갭과 제2 자기 갭을 비자성 세라믹으로 구성한 것을 특징으로 하는, 인덕턴스 소자.
6. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 자로 재료로 구성된 블록 외면에 있어서, 상기 n권회부와 상기 n+1권회부 중 어느 한 쪽의 일부를 노출시킴으로써, 자속을 차단하는 자기 갭을 형성한 것을 특징으로 하는, 인덕턴스 소자.
7. 제6항에 있어서, 상기 노출된 부분은, 절연성 수지로 코팅되어 있다는 것을 특징으로 하는, 인덕턴스 소자.
8. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 상기 n권회부와 상기 n+1권회부의 n이 4이하인 것을 특징으로 하는, 인덕턴스 소자.

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