KR20110086753A - 적층 인덕터 - Google Patents

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Abstract

자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제하여 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻는다. 자성체층과 코일 도체가 교대로 적층된 적층 인덕터에 있어서 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴(2) 사이 및 그 도체 패턴(2) 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 내측부가 비자성체 재료(b)로 된 제 1 혼재층(3)과, 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴(2) 사이 및 그 도체 패턴(2) 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 외측부가 비자성체 재료(b)로 된 제 2 혼재층(4)이 각각 복수층 형성되어 있고, 제 1 혼재층(3)과 제 2 혼재층(4)은 다른 층으로서 배치되어 있다.

Description

적층 인덕터{LAMINATED INDUCTOR}
본 발명은 자성체층과 도체 패턴을 교대로 적층한 적층 인덕터에 관한 것이고, 특히 자성체층의 일부를 비자성체로 한 혼재층을 구비한 적층 인덕터에 관한 것이다.
전자 부품의 회로 등에 사용되는 인덕터 소자로서는, 이전에는 자성체 코어에 코일 도체가 감겨진 구성의 것이 많이 사용되고 있었다. 그러나, 최근 소형화 요구에 응하기 위해서 적층형 인덕터가 흔히 사용되고 있다.
통상적으로, 적층 인덕터는 자성체층과 도체 패턴이 교대로 적층되고 상기 도체 패턴이 층 사이에서 전기적으로 접속됨으로써 코일 도체로 되어 있다. 그런데, 이러한 구성의 적층 인덕터는 직류의 전류를 인가했을 때 전류의 증가에 따른 자성체에 자기 포화가 일어나므로 급격하게 인덕턴스가 저하되어 버린다, 즉 직류 중첩 특성이 열화되어 버린다는 문제가 있었다.
이 때문에, 특허문헌 1에는 자성체층의 일부가 비자성체로 치환된 자기 갭(magnetic gap)부를 갖는 적층 인덕터가 제안되어 있다. 이 특허문헌 1에 개시되어 있는 적층 인덕터의 구성에 의하면 직류 전류의 인가시에 발생되는 자기 포화가 억제되어 직류 중첩 특성의 개선을 도모할 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 구성에서는 비자성체로 치환되어 있는 자기 갭부가 코일 도체의 외측에만 한정되어 있다. 따라서, 직류 중첩 특성의 개선에 일정한 효과는 있지만 충분한 직류 중첩 특성을 얻을 수 없었다. 또한, 코일 도체의 외측에 자기 갭이 많이 형성되므로 외부로의 자기 누설이 증가된다는 문제도 있었다.
일본 특허 공개 제2006-318946호 공보
본 발명은 이들 문제점을 극복하여 보다 충분히 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있음과 아울러 외부로의 자기 누설을 저감할 수 있는 적층 인덕터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그래서, 본 발명의 제 1 실시형태인 적층 인덕터는,
자성체층과 도체 패턴이 교대로 적층되고 상기 도체 패턴이 층 사이에서 전기적으로 접속됨으로써 코일 도체로 되어 있는 적층 인덕터에 있어서,
적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴 사이 및 그 도체 패턴 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 내측부가 비자성체 재료로 된 제 1 혼재층과, 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴 사이 및 그 도체 패턴 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 외측부가 비자성체 재료로 된 제 2 혼재층이 각각 복수층 형성되어 있고,
상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층은 다른 층으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시형태인 적층 인덕터는,
자성체층과 도체 패턴이 교대로 적층되고 상기 도체 패턴이 층 사이에서 전기적으로 접속됨으로써 코일 도체로 되어 있는 적층 인덕터에 있어서,
상기 코일 도체의 내측부에만 비자성체 재료를 형성한 제 1 혼재층과, 상기 코일 도체의 외측부에만 비자성체 재료를 형성한 제 2 혼재층이 각각 복수층 형성되어 있고,
상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층은 다른 층으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 1 실시형태 및 제 2 실시형태인 적층 인덕터에 있어서, 상기 제 1 혼재층이 상기 제 2 혼재층보다 적층된 코일 도체의 중심 부근에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 혼재층과 제 2 혼재층이 적층된 코일 도체의 중심에 대하여 적층 방향으로 대칭으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
<발명의 효과>
본 발명에 있어서는 코일 도체의 내측부를 비자성체 재료로 한 제 1 혼재층과, 코일 도체의 외측부를 비자성체 재료로 한 제 2 혼재층이 각각 다른 층으로서 적층되어 있다. 따라서, 코일 도체의 외측부에만 비자성체를 형성한 구성에 비해 자기 갭부의 편향이 저감되고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있다. 이것으로부터 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있다. 또한, 외부로의 자기 누설도 저감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 단면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 있어서의 영역 A의 분해 단면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 있어서의 영역 B의 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태의 단면도이다.
도 7은 제 4 실시형태에 있어서의 제 1 혼재층의 단면도이다.
도 8은 제 4 실시형태에 있어서의 제 2 혼재층의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시형태의 단면도이다.
도 11은 본 발명과 종래예의 직류 중첩 특성을 비교한 그래프이다.
이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부재, 부분에는 공통되는 부호를 붙이고 중복하는 설명은 생략한다.
이하의 각 실시형태에 있어서, 도체 패턴으로서는 은 또는 은 합금을 주성분으로 하는 도체 재료가 사용되고, 자성체층으로서는 Ni-Cu-Zn계 페라이트로 이루어진 자성체 재료가 사용되고, 제 1 및 제 2 혼재층을 구성하는 비자성체 재료로서는 Cu-Zn계 페라이트가 사용되고 있다. 또한, 여기에 거론된 재료는 예시인 것은 물론이다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 적층 인덕터(10)의 단면도이다. 도 1에 있어서 적층 인덕터(10)는 자성체층(1), 제 1 혼재층(3), 제 2 혼재층(4), 및 도체 패턴(2)이 적층되어 있다. 도체 패턴(2)은 각각의 층 위에 1턴만큼의 길이를 갖도록 형성되어 있고, 적층 방향으로 서로 겹치도록 배치되어 있다. 도체 패턴(2)은 각 층 사이에서 도시되지 않은 비아홀 도체에 의해 전기적으로 접속되어서 코일 도체로 되어 있다.
제 1 혼재층(3)은 자성체 재료의 일부가 비자성체 재료로 치환된 것이며, 구체적으로는 도 2에 나타낸 바와 같이 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴(2) 사이 및 그것과 동일층에서 코일 도체의 내측에 대응하는 부분의 층을 비자성체 재료(b)로 한 것이며, 그 이외는 자성체 재료(a)로 되어 있다. 적층된 도체 패턴(2) 사이에 형성된 비자성체층과 코일 도체의 내측의 비자성체층은 연결되어 있다.
제 2 혼재층(4)은 자성체 재료의 일부가 비자성체 재료로 치환된 것이며, 구체적으로는 도 3에 나타낸 바와 같이 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴(2) 사이 및 그것과 동일층에서 코일 도체의 외측에 대응하는 부분의 층을 비자성체 재료(b)로 한 것이며, 그 이외는 자성체 재료(a)로 되어 있다. 적층된 도체 패턴(2) 사이에 형성된 비자성체층과 코일 도체의 외측의 비자성체층은 연결되어 있다.
또한, 상기 제 1 혼재층(3)과 상기 제 2 혼재층(4)는 다른 층으로서 배치되어 있다. 다시 말해, 개별의 층으로 되어 있다.
이상의 구성으로 이루어진 적층 인덕터(10)로 함으로써 자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있다. 따라서, 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있다. 또한, 외부로의 자기 누설도 저감될 수 있다.
도 4는 제 2 실시형태에 의한 적층 인덕터(10)의 단면도이다. 제 2 실시형태에서는 제 1 실시형태에서 설명한 제 1 혼재층(3)이 제 2 혼재층(4)보다 적층된 코일 도체의 중심 부근에 배치되어 있다.
이 구성에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있다.
도 5는 제 3 실시형태에 의한 적층 인덕터(10)의 단면도이다. 제 3 실시형태에서는 제 1 실시형태에서 설명한 제 1 혼재층(3)과 제 2 혼재층(4)이 적층된 코일 도체의 중심에 대하여 적층 방향으로 대칭으로 배치되어 있다.
이 구성은 제 1 및 제 2 실시형태보다 더욱 자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있다.
도 6은 제 4 실시형태, 도 9는 제 5 실시형태, 도 10은 제 6 실시형태에 의한 적층 인덕터(10)의 단면도이다. 이들 실시형태에 있어서, 적층 인덕터(10)는 자성체층(1), 제 1 혼재층(5), 제 2 혼재층(6), 및 도체 패턴(2)이 적층되어 있다. 제 1 혼재층(5)은 도 7에 나타낸 바와 같이 자성체 재료(a)로 이루어진 층 위에 코일 도체[도체 패턴(2)]의 내측부에만 비자성체 재료(b)를 형성한 것이다. 제 2 혼재층(6)은 도 8에 나타낸 바와 같이 자성체 재료(a)로 이루어진 층 위에 코일 도체[도체 패턴(2)]의 외측부에만 비자성체 재료(b)를 형성한 것이다.
도 6에 나타낸 제 4 실시형태에서는 제 1 혼재층(5)과 제 2 혼재층(6)이 다른 층으로서 배치되어 있다. 도 9에 나타낸 제 5 실시형태에서는, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 제 1 혼재층(5)이 제 2 혼재층(6)보다 적층된 코일 도체의 중심 부근에 배치되어 있다. 도 10에 나타낸 제 6 실시형태에서는, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 제 1 혼재층(5)과 제 2 혼재층(6)이 적층된 코일 도체의 중심에 대하여 적층 방향으로 대칭으로 배치되어 있다. 이러한 구성에 있어서도 자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있다. 따라서, 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있다. 또한, 외부로의 자기 누설도 저감될 수 있다.
도 11에 본 발명품과 종래품의 직류 중첩 특성을 비교하여 나타낸다. 세로축에는 인덕턴스값, 가로축에는 직류 인가 전류값을 취하고 있다. 도면 중 (a)는 예를 들면 특허문헌 1에 있는 코일 도체의 외측부에만 비자성체층이 형성된 종래품의 직류 중첩 특성이다. (b)도 종래품이며, 코일 도체의 내측부에만 비자성체층이 형성된 구성의 직류 중첩 특성이다. (c), (d) 및 (e)는 각각 제 1, 제 2 및 제 3 실시형태에 있어서의 직류 중첩 특성이다.
본 특성 그래프로부터 판독되는 바와 같이, (a)나 (b)에 비해 (c), (d) 및 (e)는 직류 인가 전류의 증가에 따른 인덕턴스 값의 저감가 적다. 따라서, 본 발명의 구성에 의해 자기 갭부의 편향을 저감하고 국소적인 자기 포화를 억제할 수 있고, 그 결과 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있다.
<산업상의 이용 가능성>
이상과 같이, 본 발명은 적층 인덕터에 유용하고, 특히 뛰어난 직류 중첩 특성을 얻을 수 있음과 아울러 외부로의 자기 누설을 저감할 수 있다는 점에서 뛰어나다.
1: 자성체층 2: 도체 패턴
3,5: 제 1 혼재층 4,6: 제 2 혼재층
10: 적층 인덕터 a: 자성체 재료
b: 비자성체 재료

Claims (6)

  1. 자성체층과 도체 패턴이 교대로 적층되고 상기 도체 패턴이 층 사이에서 전기적으로 접속됨으로써 코일 도체로 되어 있는 적층 인덕터에 있어서:
    적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴 사이 및 그 도체 패턴 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 내측부가 비자성체 재료로 된 제 1 혼재층과, 적층 방향으로 서로 겹쳐 있는 도체 패턴 사이 및 그 도체 패턴 사이와 연결되어 있는 코일 도체의 외측부가 비자성체 재료로 된 제 2 혼재층이 각각 복수층 형성되어 있고,
    상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층은 다른 층으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 혼재층이 상기 제 2 혼재층보다 적층된 코일 도체의 중심 부근에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층이 적층된 코일 도체의 중심에 대하여 적층 방향으로 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
  4. 자성체층과 도체 패턴이 교대로 적층되고 상기 도체 패턴이 층 사이에서 전기적으로 접속됨으로써 코일 도체로 되어 있는 적층 인덕터에 있어서:
    상기 코일 도체의 내측부에만 비자성체 재료를 형성한 제 1 혼재층과, 상기 코일 도체의 외측부에만 비자성체 재료를 형성한 제 2 혼재층이 각각 복수층 형성되어 있고,
    상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층은 다른 층으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 혼재층이 상기 제 2 혼재층보다 적층된 코일 도체의 중심 부근에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 혼재층과 상기 제 2 혼재층이 적층된 코일 도체의 중심에 대하여 적층 방향으로 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 인덕터.
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