WO2005031765A1

WO2005031765A1 - 積層型磁性部品

Info

Publication number: WO2005031765A1
Application number: PCT/JP2003/012432
Authority: WO
Inventors: Yukiharu Suzuki; Toshihiko Kobayashi; Toshimi Mizoguchi
Original assignee: Tamura Corporation
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-07
Also published as: AU2003266684A1

Abstract

　本発明の積層トランス１０は、複数枚が積層された磁性シート１１ａ～１１ｉと、磁性シート１１ｂ～１１ｉに設けられたスルーホール１２ａ～１２ｄと、スルーホール１２ａ～１２ｄに充填された導電体からなる積層方向配線１３ａ～１３ｄと、磁性シート１１ｂ，１１ｃ，１１ｆ，１１ｇの平面に形成された平面方向配線１４ａ～１４ｄと、平面方向配線１４ａ，１４ｄ及び積層方向配線１３ａ，１３ｄからなる二次巻線１５と、平面方向配線１４ｂ，１４ｃ及び積層方向配線１３ｂ，ｃからなる一次巻線１６とを備えている。巻線の電流許容量は、巻線の導体断面積におおよそ比例する。積層方向配線１３ａ～１３ｄの導体断面積は、スルーホール１２ａ～１２ｄの面積になるので、幾らでも大きくできる。

Description

明細書

積層型磁性部品技術分野

本発明は、厚膜形成技術を用いてコイル及びコアを形成した積層インダクタ及び積層トランスに関する。背景技術

近年、電子機器の小型化の急速な進展に伴い、軽く小さく、しかも薄いという積層インダクタ及ぴ積層トランスが注目されている。図 7は、従来の積層トランスを示す分解斜視図である。図 8は、積層後の図 7における VIII— VIII 線縦断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。

従来の積層トランス 8 0は、一次卷線 8 1 a , 8 1 cが形成された一次卷線用の磁性シート 8 2 b， 8 2 dと、二次卷線 8 1 b， 8 I dが形成された二次卷線用の磁性シート 8 2 c， 8 2 eと、磁性シート 8 2 b 〜 8 2 eを挟持する磁性シート 8 2 a， 8 2 gとを備えたものである。また、磁性シート 8 2 eと磁性シート 8 2 g との間には、磁気飽和特性を改善するための磁性シート 8 2 f が介揷されている。磁性シート 8 2 a〜 8 2 eには、一次卷線 8 1 a , 8 1 cを接続するスルーホール 9 0， 9 1， 9 2及び二次卷線 8 1 b， 8 1 dを接続するスルーホール 9 3， 9 4， 9 5が設けられている。磁性シート 8 2 aの下面には、一次卷線用の外部電極 9 6， 9 7及び二次卷線用の外部電極 9 8， 9 9が設けられている。スルーホール 9 0〜 9 6内には導電体が充填されている。磁性シート 8 2 a〜8 2 gが積層トランス 8 0のコアとなっている。

なお、図 7及び図 8は概略図であるので、厳密に言えば一次卷線 8 1 a , 8 1 c及び二次卷線 8 1 b， 8 1 dの卷数ゃスルーホール 9 0〜 9 6の位置が、図 7と図 8とで対応していない。

積層トランス 8 0の一次側では、外部電極 9 6→スルーホール 9 2→ —次卷線 8 1 c→スルーホーノレ 9 1→—次巻線 8 1 a→スルーホーノレ 9 0→外部電極 9 7、の順又ほこの逆の順で電流が流れる。一方、積層トランス 8 0の二次側では、外部電極 9 9→スルーホール 9 5→ニ次卷線 8 1 d→スルーホール 9 4→二次卷線 8 1 b→スルーホール 9 3→ 外部電極 9 8、の順又はこの逆の順で電流が流れる。一次卷線 8 1 a ， 8 1 cを流れる電流は、磁性シート 8 2 a 〜 8 2 gに磁束 1 0 0 (図 8 ) を発生させる。その磁束 1 0 Oは、卷数比に応じた起電力を二次卷線 8 1 b , 8 1 dに発生させる。このようにして、積層トランス 8 0が動作する。

ここで、一次卷線 8 1 a ， 8 1 cの自己ィンダクタンスを L 1、二次卷線 8 1 b ， 8 1 dの自己インダクタンスを L 2、一次卷線 8 1 a ， 8 1 c と二次卷線 8 1 b ， 8 I d との相互インダクタンスを Mとすると、電磁結合係数 kは次式で定義される。

k = I M I /V" ( L I - L 2 ) ( k≤ 1 )

電磁結合係数 kは、トランス性能の指標の一つであり、大きいほど洩れ磁束（洩れインダクタンス）が少ないので、電力変換効率が高い。また、従来の積層ィンダクタは、二次卷線 8 l b , 8 1 dが無い点を除き、積層トランス 8 0と同じ構成である。〔解決すべき課題〕

しかしながら、このような従来技術では次のような問題があった。

① . 卷線の電流許容量が小さい。卷線の電流許容量は、卷線の導体断面積におおよそ比例する。卷線の導体断面積は「膜厚 X線幅」である。しかし、スクリーン印刷では、膜厚をあまり厚くできない。仮に膜厚を厚くしたとしても、凹凸が激しくなるため、精度良く積層することが困難になる。一方、線幅を広くすると、それだけ卷数が減少してしまう。また、卷線は、磁性シートからなる積層体の中央に位置するため、熱放散が悪い。このことは、卷線の電流許容量を小さくする方向に作用する。

② . 高いインダクタンス値カ S得られない。高いインダクタンス値を得るには、卷線の卷数を増やす必要があり、その卷数を増やすには、卷線が形成された磁性シートの積層枚数を増やす必要がある。しかし、その積層枚数は、增やせば増すほど歩留まりが低下するので、実際には 5 0枚程度が限界である。この限界によって、インダクタンス値も決まつてしまう。

③ . 渦電流損が大きい。図 9 [ 1 ] に従来の積層インダクタ 6 0を示す。積層インダクタ 6 0 ίま、磁性シート 6 1 a〜 6 1 d間に卷線 6 2 a 〜 6 2 cが挟持されたものである。積層方向に進む磁束 6 3に対して、磁性シート 6 1 a〜 6 1 dの平面方向に渦電流 6 4 a〜 6 4 dが発生する。そのため、磁性シート 6 1 a〜6 1 dの材料は電気抵抗率が高いものに限られる。

④ . 磁気シールド効果に劣る。図 9 [ 2 ] に従来の積層インダクタ 6 5 , 6 6を示す。積層ィンダクタ 6 5は磁性シート 6 7 a〜 6 7 c間に卷線 6 8 a， 6 8 bが挟持されたものであり、積層ィンダクタ 6 6は同じ磁性シート 6 7 a〜 6 7 c間に卷線 6 8 c， 6 8 dが挟持されたものである。卷線 6 8 a， 6 8 bは磁束 6 9 aを発生させ、卷線 6 8 c， 6 8 dは磁束 6 9 bを発生させる。しかし、このように、同じ磁性シート 6 7 a〜 6 7 c力、らなる積層体に、二つの積層ィンダクタ 6 5， 6 6を形成すると、これらは相互に干渉し合う。その理由は、卷線 6 8 a， 6 8 bの上下端が開いているので、最上層及び最下層の磁性シート 6 7 a , 6 7 c力、ら磁束 7 0が洩れるためである。

⑤ . 実用的な円環コア（トロイダル.コア）を形成できない。図 9 [ 3 ] に示すように、円環 7 1の直径は、積層方向になるので、僅か数ミリ以下になつてしまう。このように小さい円環コア 7 1は、製造が困難であるとともに、インダクタンス値も小さいので、全く実用性がない。仮に製造できたとしても、円環 7 1の左右端での卷線 7 2 a と円環 7 1 とは直交するものの、上下端假 Uでの卷線 7 2 b と円環 7 1 とは平行に近くなる。したがって、円環コア 7 1を卷線 7 2 a， …で均一に卷回できないので、洩れ磁束が多くなつてしまう。〔発明の目的〕

そこで、本発明の目的は、従来の積層インダクタ及び積層トランスの上記諸問題を解決できる積層ィンダクタ及び積層トランスを提供することにある。発明の開示

請求の範囲では、磁性シートが一枚のときに「膜厚方向」を使用し、磁性シートが複数枚のときに「積層方向」を使用している。しかし、以下の説明では、便宜上「積層方向」に統一する。

本発明に係る積層インダクタは、一枚の磁性シートと、この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対のスノレーホ一ノレと、これらのスルーホールに充填された導電体からなる積層方向配線と、磁性シートの両面に形成された対向する少なくとも一対の平面方向配線と、これらの平面方向配線及び積層方向酉己線によって螺旋状に形成された卷線とを備えたものである）。また、本発明に係る積層インダクタの好ましィ実施形態は、複数枚が積層された磁性シートと、この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対のスノレーホールと、これらのスノレーホールに充填された導電体からなる積層方向配線と、磁性シートの最上面及び最下面に形成された対向する少なくとも一対の平面方向配線と、これらの平面方向配線及び積層方向酉己線によって螺旋状に形成された卷線とを備えたものである。

卷線は、例えば、 1本目の賴層方向配線の一端が 1本目の平面方向配線の一端に接続され、この 1本目の平面方向配線の他端が 2本目の積層方向配線の一端に接続され、この 2本目の積層方向配線の他端が 2本目の平面方向配線の一端に接続され、 · · · という具合に、平面方向配線及ぴ積層方向配線によって螺旋状に形成されたものである。ここで、奇数本目の積層方向配線と偶数本目の積層方向配線とは対向し合い、奇数本目の平面方向配線と偶数本目の平面方向配線とは対向し合う。換言すると、卷線は、対向する少なくとも一対の積層方向配線と、対向する少なくとも一対の平面方向配 ϋとから、螺旋状に形成されたものである。本発明に係る積層ィンダクタの好ましい実施形態は、次のような特長を有する。

卷線の電流許容量が大き、。卷線の電流許容量は、卷線の導体断面積におおよそ比例する。積層方向配線の導体断面積は、スルーホールの面積になるので、幾らでも大きくできる。一方、平面方向配線の導体断面積は、従来と同じ「膜厚 X線幅」である。しかし、平面方向配線は二層だけでよいので（一重卷き： Xは同一平面での多重巻きの場合）、多少厚くしても凹凸が問題にならない。また、平面方向配線は、磁性シートからなる積層体の中央をコアとして取り囲むため、積層体の周囲に位置することになる。このことは、平面方向配線の熱放散を良くするので、卷線の電流許容量を大きくする方向に作用する。

高いィンダクタンス値が得られる。高いィンダクタンス値を得るには- 卷線の卷数を増やす必要があり、その卷数を増やすには、平面方向配線及び積層方向配線を増やせよい。このとき、例えば積層インダクタの占有面積を増やすことにより、積層枚数に関係なく各配線を増やせるので、インダクタンス値を容易に増加できる。

また、好ましい実施形態では、各磁性シートには、隣接する磁性シートとの間に非磁性体からなる誘電膜が形成された、としてもよい。この場合は、平面方向に進む磁束に対して渦電流損を低減できる。従来の積層インダクタでは、どうしても積層方向に進む磁束が発生するので、磁性シート間に誘電膜を介揷しても効果が薄い。これに対し、本発明に係る積層インダクタの好ましレ、実施形態では、一部の形態を除き、磁束が全て平面方向に進むので、磁性シート間に誘電膜を介挿した効果が顕著に現われる。その結果、本発明では、磁性シートに電気抵抗率の低い材料を使用することができるので、材料の選択の幅が広がる。そのときは、スルーホールの内壁面に誘電膜を形成してもよい。なお、ここでいう「非磁性体」とは、少なくとも磁性シートよりも小さい透磁率を有する物質という意味である。「誘電膜」とは、少なくとも磁性シートよりも大きい電気抵抗率を有する膜という意味であり、誘電体膜又は絶縁膜と呼んでもよい。

好ましい実施形態では、卷線は両端が開いた形状であり、平面方向配線に接して磁路となる別の磁性シートが設けられた、としてもよい。この場合は、磁路となる領域が増加するので、磁気飽和特性が向上する。また、望ましくは、卷線は両端が閉じた形状である、としてもよレ、。すなわち、卷線のコアは、平面方向配線及び積層方向配線が等間隔で均一に卷回され、磁束が閉じ込められる閉磁路となっている。この場合は、磁束が卷線内に閉じ込められて卷線外へ漏れ出さないので、磁気シールド効果に優れる。その結果、多数の磁性シートからなる積層体に、複数の積層インダクタを形成しても、これらは干渉し合わない。したがって、電子部品の高密度集積化に有効である。

望ましくは、このとき、卷線は円環状である、としてもよい。従来の積層インダクタでは、円環の直径が積層方向になるので、円環コアの形成が困難であった。これに対し、本発明に係る積層インダクタでは、円環の直径が平面方向になるので、円環を幾らでも大きくできる。そのため、製造が容易であるとともに、インダクタンス値も幾らでも大きくできる。また、卷線は円環に対してどのような角度にでも形成できるので、円環と卷線とを常に直交させることができる。したがって、卷回方向に起因する洩れ磁束が極めて少ない。更に、円環状卷線は、どの断面も同じ曲率で曲がっていることにより、なめらかにつながった磁束を形成できるので、磁束の乱れゃ不均一性を極限まで抑えることができる。したがって、漏れ磁束の極めて少ない積層ィンダクタを容易に実現できる。これに加え、円環状卷線は、計算どおりの特性を容易に得られるという利点も有する。磁束の乱れゃ不均一性が抑えられるので、計算が単純になるためである。例えば、円環の平均半径を r、円環の断面積を S、卷線の卷数を n、磁性シートの透磁率を μ とすると、インダクタンス L は次式で与えられる。

L = η 2 S / ( 2 π r ) 上式で得られたインダクタンス値は、実際に製造したものと、かなり正確に一致する。

本発明に係る積層トランスは、本発明に係る積層インダクタにおける卷線を一次卷線及び二次卷線に置き換えたものと、ほぼ同じ構成及び作用である。

本発明の積層トランスの好ましい実施形態は、一次卷線及び二次卷線は両端が閉じた形状であり、かつ一次卷線及び二次卷線が同じコアに卷回されたものである。この場合は、洩れ磁束が極めて少ないので電磁結合係数を大幅に向上できる。特に、円環コアとすると、その効果が顕著になる。

本発明に係る積層ィンダクタ及ぴ積層トランスによれば、磁性シートに特定形状の積層方向配線及び平面方向配線を形成し、これらの平面方向配線及び積層方向配線によって螺旋状の卷線を形成したことにより、次のような効果を奏する。

( 1 ) . 卷線の電流許容量を増大できる。その理由は、第一に、積層方向配線の導体断面積を幾らでも大きくできるからである。第二に、平面方向配線の積層数が少なレヽので、平面方向配線を多少厚くしても凹凸が問題にならないからである。第三に、平面方向配線は積層体の周辺に位置するので、平面方向配線の熱放散がよいからである。

( 2 ) . 高いインダクタンス値が得られる。その理由は、例えば平面方向の面積を広げることにり、積層枚数に関係なく卷線の卷数を増やせるからである。

( 3 ) 磁性シート間に誘霪膜を形成した場合は、平面方向に進む磁束に対して渦電流損を低減できる。本発明では、一部の形態のものを除き、磁束が全て平面方向に進むので、その効果が顕著に現われる。したがつて、磁性シートに電気抵抗率の低い材料を使用できるので、材料の選択の幅が広がる。

( 4 ) 卷線を両端が開い^!形状とし、平面方向配線に接して別の磁性シートを設けた場合は、磁路となる領域が増加するので、磁気飽和特性を向上できる。

( 5 ) 卷線を両端が閉じた形状とした場合は、磁束が卷線内に閉じ込められて卷線外へ漏れ出さないので、磁気シールド効果を向上できる。したがって、複数の積層ィンダクタや積層トランスを同じ磁性シ一トに形成できるので、電子部品の高密度集積化を実現できる。また、漏れ磁束が非常に少ないので、電磁結合係数の非常に大きい積層トランスを容易に実現できる。

( 6 ) 従来の積層インダクタ及び積層トランスでは実質的に不可能であった、円環インダクタ及び円環トランスを実現できる。その理由は、従来技術では円環の直径が積層方向になるのに対し、本発明では円環の直径が平面方向になるからである。巻線を円環状とした場合は、磁束の乱れゃ不均一性を極限まで抑えることができるので、漏れ磁束の極めて少ない積層ィンダクタや電磁結合係数の極めて大きい積層トランスを容易に実現できる。図面の箇単な説明

図 1は、本発明に係る積層トランスの第一実施形態を示す分解斜視図であり、図 2は、積層後の図 1における II一 II 線縦断面図である。また、図 3は、積層後の図 1における一次卷線のみを示す部分斜視図であり、図 4は、積層後の図 1における一次卷線及ぴ二次卷線のみを示す平面図である。さらに、図 5は、図 1の積層トランスの製造方法を示す工程図である。

図 6は、本発明に係る積層トランスの第二実施形態を示す平面図である。

図 7は、従来の積層トランスを示す分解斜視図であり、図 8は、積層後の図 7における VIII— VIII 線縦断面図である。また、図 9は、従来技術の問題点を示す説明図であり、図 9 [ 1 ] は渦電流の説明図、図 9 [ 2 ] は洩れ磁束の説明図、図 9 [ 3 ] は円環と卷線とのなす角についての説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。積層インダクタは、一次卷線及ぴ二次卷線のどちらか一方とした積層トランスとほぼ同じ構成である。したがって、積層インダクタについては、積層トランスを説明することにより、その説明を省略する。

図 1は、本明に係る積層トランスの第一実施形態を示す分解斜視図である。図 2 は、積層後の図 1における II— II 線縦断面図である。図 3は、積層後の図 1における一次卷線のみを示す部分斜視図である。図 4は、積層後の図 1における一次卷線及ぴ二次卷線のみを示す平面図である。なお、図 2では、積層方向を平面方向よりも拡大して示している。各図において、図示する Z方向が積層方向であり、 X， Y方向が平面方向である。以下、これらの図面に基づき説明する。

本実施形態の積層トランス 1 0は、複数枚が積層された磁性シート 1 1 a〜： L 1 i と、磁性シート 1 1 b〜： L 1 i に設けられたスルーホール 1 2 a〜 1 2 dと、スルーホール 1 2 a〜 1 2 dに充填された導電体からなる積層方向配線 1 3 a〜 1 3 dと、磁性シート 1 1 b， 1 1 c , 1 l f ， 1 1 gの平面に形成された平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dと、平面方向配線 1 4 a， 1 4 d及び積層方向配線 1 3 a， 1 3 dからなる二次卷線 1 5と、平面方向配線 1 4 b , 1 4 c及び積層方向配線 1 3 b， c からなる一次卷線 1 6 とを備えている。なお、磁性シート 1 1 dと磁性シート 1 1 e との間に積層されている磁性シートは、図示していないが- 磁性シート l i d , l i e と同じものである。

言い換えると、積層トランス 1 0は、複数枚が積層された磁性シート 1 1 c〜： L l f と、磁性シート 1 1 c〜 1 1 f に設けられた対向する十対のスノレーホ一ノレ 1 2 b , 1 2 c と、スルーホール 1 2 b , 1 2 cに充填された導電体からなる積層方向配線 1 3 b， 1 3 c と、磁性シート 1 1 f の上面及び磁性シート 1 1 c の上面（すなわち磁性シート 1 1 dの下面）に形成された対向する十対の平面方向配線 1 4 b， 1 4 c と、平面方向配線 1 4 b， 1 4 c及ぴ積層方向配線 1 3 b， 1 3 cによって螺旋に形成された一次卷線 1 6と、磁性シート 1 1 b〜 1 1 gに設けられだ対向する十対のスノレーホール 1 2 a , 1 2 dと、スノレーホール 1 2 a , 1 2 dに充填された導電体からなる積層方向配線 1 3 a， 1 3 dと、 · -磁性シート 1 1 gの上面及び磁性シート 1 1 bの上面（すなわち磁性シ — l i cの下面）に形成された対向する十対の平面方向配線 1 4 a， 1 4 dと、平面方向配線 1 4 a， 1 4 d及ぴ積層方向配線 1 3 a， 1 3 dによって螺旋状に形成されるとともに一次卷線 1 6に磁気的に結合された二次卷線 1 5とを備えたものである。

また、一次卷線 1 6及び二次卷線 1 5は両端が開いたソレノィド形状である。平面方向配線 1 4 aに接して磁路となる磁性シート 1 1 a， 1 1 bが設けられ、平面方向配線 1 4 dに接して磁路となる磁性シート 1 1 h， 1 1 iが設けられ、平面方向配線 1 4 bに接して磁路となる磁性シート 1 1 a〜 1 1 cが設けられ、平面方向配線 1 4 cに接して磁路となる磁性シート 1 1 g〜： L 1 iが設けられている。

更に、磁性シート 1 1 h， 1 1 iには二次卷線 1 5を接続するスルーホーノレ 1 8， 1 9が、磁性シート 1 1 g〜 1 1 iには一次卷線 1 6を接続するスルーホール 2 0， 2 1が、それぞれ設けられている。磁性シート 1 1 iの上面には、二次卷線用の外部電極 2 2， 2 3及ぴ一次卷線用の外部電極 2 4， 2 5が設けられている。スルーホール 1 8〜 2 1内には導電体が充填されている。全ての磁性シート 1 1 a〜 1 1 i力 S、積層トランス 1 0のコアとなっている。

積層トランス 1 0の一次側では、外部電極 2 4→スルーホール 2 0→ 積層方向配線 1 3 b→平面方向配線 1 4 b→積層方向配線 1 3 c→平面方向配線 1 4 c→積層方向配線 1 3 b→ · · ·→平面方向配線 1 4 c →ス /レーホール 2 1→外部電極 2 5、の順又はこの逆の順で電流が流れる。一方、積層トランス 1 0の二次側では、外部電極 2 3→スルーホール 1 9→積層方向配線 1 3 d→平面方向配線 1 4 a→積層方向配線 1 3 a→平面方向配線 1 4 d→積層方向配線 1 3 d→ . . .→平面方向配線 1 4 d→スルーホール 1 8→外部電極 2 2、の順又はこの逆の順で電流が流れる。一次卷線 1 6を流れる電流は、磁性シート 1 1 a〜 1 1 i に磁束 2 6' (図 2 ) を発生させる。その磁束 2 6は、卷数比に応じた起電力を二次卷線 1 5に発生させる。このようにして、積層トランス 1 0 が動作する。

積層トランス 1 0によれば、一次卷線 1 6及ぴ二次卷線 1 5の電流許容量を簡単に増大できる。一次卷線 1 6及び二次卷線 1 5の電流許容量は、その導体断面積におおよそ比例する。積層方向配線 1 3 a〜 l 3 d の導体断面積は、スルーホール 1 2 a〜 1 2 dの面積になるので、幾らでも大きくできる。一方、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dの導体断面積は、従来と同じ「膜厚 X線幅」である。しかし、平面方向配線 1 4 a〜 l 4 dは四層だけでよいので、多少厚くしても凹凸が問題にならない。また、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dは、磁性シート 1 1 a〜 l 1 iからなる積層体の中央をコアとして取り囲むため、積層体の周囲に位置することになる。このことは、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dの熱放散を良くするので、一次卷線 1 6及ぴ二次卷線 1 5の電流許容量を大きくする方向に作用する。

また、積層トランス 1 0によれば、高いィンダクタンス値が得られる。高いインダクタンス値を得るには、一次卷線 1 6及び二次卷線 1 5の卷数を増やす必要があり、その卷数を増やすには、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 d及ぴ積層方向配線 1 3 a〜 1 3 dを增やせばよい。このとき、例えば積層トランス 1 0の占有面積を増やすことにより、積層枚数に関係なく各配線を増やせるので、ィンダクタンス値を容易に増加できる。更に、積層トランス 1 0によれば、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dに接して磁性シート 1 1 a〜 1 1 c， 1 1 g〜 1 1 iを設けたことにより、磁路となる領域が拡大するので、磁気飽和特性に優れている。 '

なお、各磁性シート 1 1 a， …には、隣接する磁性シートとの間に、非磁性体からなる誘電膜を介揷してもよい。この場合は、平面方向に進む磁束 2 6に対して渦電流損を低減できる。このような誘電膜は、塗布、 W

浸漬、スプレー等の簡単な方法で形成すればよい。このとき、スルーホール 1 2 a〜 l 2 dの内壁面にも同時に誘電膜を形成すれば、なお好ましい。つまり、磁性シート 1 1 a， …の材料として、電気抵抗率の低いものが使えるからである。

図 5は、図 1の積層トランスの製造方法を示す工程図である。以下、図 1及び図 5に基づき説明する。

まず、磁性体スラリーを作成する（工程 3 1 )。磁性材料は例えば N i - C u - Z n系である。続いて、ドクターブレド法を用いて P E T (polyethylene terephthalate) フイノレム上【こ磁' I"生体スラリーを載置することにより、磁性体シートを成形する（工程 3 2)。続いて、この磁性シート体を切断することにより、磁性シート 1 1 a〜 1 1 i を得る (工程 3 3)。

続いて、磁性シート 1 1 b〜 1 1 iに対し、プレス等によりスルーホール 1 2 a〜 1 2 d， 1 8〜 2 1を形成し（工程 3 4)、 A g系導電ぺーストをスクリーン印刷することにより、平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dを形成するとともに、スルーホール 1 2 a〜 1 2 d， 1 8〜 2 1に導電体を充填する（工程 3 5 )。このとき、スルーホール 1 2 a〜 1 2 dに導電体を充填することにより、積層方向配線 1 3 a〜 1 3 dが形成される _c 続いて、工程 3 3で得られた磁性シート 1 1 a及ぴ工程 3 5で得られた磁性シート l l b〜 l l iを P ETフィルムから剥がして積層し、これらを静水圧プレスを用いて密着させて積層体とする（工程 3 6)。続いて、この積層体を所定の大きさに切断する（工程 3 7)。続いて、 9 0 0 °C前後で同時焼成を行う（工程 3 8)。最後に、外部電極 2 2〜 2 5を形成することにより、積層トランス 1 0が完成する（工程 3 9)。ここで、各構成要素の実際の寸法を例示する。磁性シート 1 1 a， … は、膜厚が 8 0 μ ηι、幅が 8 mm、奥行きが 6 m mである。平面方向配線 1 4 a〜 1 4 dは、膜厚が 1 2 μ m、線幅が 2 0 0 m、線間が 1 5 0 μ mである。スルーホール 1 2 a〜 1 2 dの直径は、『』 mである。積層トランス 1 0を構成するシートの積層枚数は、 1 0〜5 0枚程度が実用的である。

図 6は、本発明に係る積層トランスの第二実施形態を示す平面図である。図示する Z方向が積層方向であり、 X , Y方向が平面方向である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態の積層トランス 4 0は、複数枚が積層された磁性シート 4 1 と、磁性シート 4 1に設けられた対向する複数対のスルーホール 4 2 b , 4 2 c と、スルーホール 4 2 b , 4 2 cに充填された導電体からなる積層方向配線 4 3 b , 4 3 cと、磁性シート 4 1の最上面及び最下面に形成された対向する複数対の平面方向配線 4 4 b ， 4 4 cと、平面方向配線 4 4 b ， 4 4 c及び積層方向配線 4 3 b ， 4 3 cによって螺旋状に形成された一次卷線 4 6と、磁性シート 4 1に設けられた対向する複数対のスノレーホール 4 2 a , 4 2 dと、スノレーホ一ノレ 4 2 a , 4 2 dに充填された導電体からなる積層方向配線 4 3 a ， 4 3 dと、磁性シート 4 1の最上面及び最下面に形成された対向する複数対の平面方向配線 4 4 a , 4 4 dと、平面方向配線 4 4 a ， 4 4 d及ぴ積層方向配線 4 3 a , 4 3 dによって螺旋状に形成されるとともに一次卷線 4 6に磁気的に結合された二次卷線 4 5とを備えたものである。

磁性シート 4 1の最上面には、二次卷線用の外部電極 4 7 ， 4 8及び一次卷線用の外部電極 4 9 ， 5 0が設けられている。磁性シート 4 1のうち、一次卷線 4 6及ぴ二次巻線 4 5に囲まれた部分のみが積層トランス 4 0のコアとなっている。

一次卷線 4 6及び二次卷線 4 5は、円環状すなわち両端が閉じた形状であり、かつ同じコアに卷回されたものである。すなわち、一次卷線 4 6及び二次卷線 4 5のコアは、平面方向配線 4 4 a 〜 4 4 d及ぴ積層方向配線 4 3 a 〜 4 3 dが等間隔で均一に卷回され、磁束が閉じ込められる閉磁路となっている。この場合は、磁束が一次卷線 4 6内及び二次卷線 4 5内に閉じ込められて一次卷線 4 6外及び二次卷線 4 5外へ洩れ出さないので、磁気シールド効果に優れる。その結果、同じ磁性シートに、複数の積層インダクタや積層トランスを形成しても、これらは干渉

3 し合わない。したがって、電子部品の高密度集積化に有効である。

積層トランス 4 0では、円環の直径が平面方向になるので、円環を幾らでも大きくできる。したがって、製造が容易であるとともに、インダクタンス値も幾らでも大きくできる。また、一次卷線 4 6及び二次卷線 4 5は、円環に対してどのような角度にでも形成できるので、円環とのなす角を常に直角にできる。したがって、卷回方向に起因する洩れ磁束が極めて少ない。更に、円環コアは、どの断面も同じ曲率で曲がっていることにより、なめらかにつながった磁束を形成できるので、磁束の乱れゃ不均一性を極限まで抑えることができる。したがって、積層トランス 4 0は、漏れ磁束が極めて少ないので、電磁結合係数 kを大幅に向上できる。

また、一次卷線 4 6及び二次卷線 4 5は、円環状に限らず、三角形状、四角形状、多角形状等としてもよい。各構成要素の材料や寸法、全体の製造方法等についは、前述の第一実施形態に準ずる。

なお、本発明は、言うまでもなく、上記第一及び第二実施形態に限定されるものではない。例えば、磁性シートの枚数、一次卷線及び二次卷線の巻数、一次卷線及ぴ二次卷線の卷数比は幾つでもよい。一次巻線及び二次卷線は、一重に限らず、多重に卷回してもよい。一つの一次卷線に対して複数の二次卷線としてもよい。産業上の利用可能性

本発明に係る積層型磁性部品によれば、磁性シートに特定形状の積層方向配線及び平面方向配線を形成し、これらの平面方向配線及び積層方向配線によって螺旋状の卷線を形成したことにより、卷線の電流許容量を大きくすることができる。

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Claims

請求の範囲

1 . 一枚の磁性シートと、この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対のスルーホールと、これらのスルーホールに充填された導電体からなる膜厚方向配線と、前記磁性シートの両面に形成された対向する少なくとも一対の平面方向配線と、これらの平面方向配線及び前記膜厚方向配線によって螺旋状に形成された卷線と、

を備えた積層インダクタ。

2 . 複数枚が積層された磁性シートと、この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対のスルーホーノレと、これらのスルーホールに充填された導電体からなる積層方向配線と、前記磁性シートの最上面及び最下面に形成された対向する少なくとも一対の平面方向配線と、これらの平面方向配線及び前記積層方向配線によって螺旋状に形成された卷線と、

を備えた積層ィンダクタ。

3 . 前記各磁性シートには、隣接する磁性シートとの間に非磁性体からなる誘電膜が形成された、

請求項 2記載の積層ィンダクタ。

4 . 前記卷線は両端が開いた形状であり、前記平面方向配線に接して磁路となる別の磁性シートが設けられた、

請求項 1乃至 3のいずれかに記載の積層ィンダクタ。

5 . 前記卷線は両端が閉じた形状である、

請求項 1乃至 3のいずれかに記載の積層ィンダクタ。

6 . 前記卷線は円環状である、請求項 5記載の積層ィンダクタ。

7 . 一枚の磁性シートと、

この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対の第一のスル —ホールと、これらの第一のスルーホールに充填された導電体からなる第一の膜厚方向配線と、前記磁性シートの両面に形成された対向する少なくとも一対の第一の平面方向配線と、これらの第一の平面方向配線及ぴ前記第一の膜厚方向配線によって螺旋状に形成された一次卷線と、前記磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対の第二のスル一ホールと、これらの第二のスルーホールに充填された導電体からなる第二の膜厚方向配線と、前記磁性シートの両面に形成された対向する少なくとも一対の第二の平面方向配線と、これらの第二の平面方向配線及び前記第二の膜厚方向配線によって螺旋状に形成されるとともに前記 —次卷線に磁気的に結合された二次卷線と、

を備えた積層トランス。

8 . 複数枚が積層された磁性シートと、

この磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対の第一のスル一ホールと、これらの第一のスルーホールに充填された導電体からなる第一の積層方向配線と、前記磁性シートの最上面及び最下面に形成された対向する少なくとも一対の第一の平面方向配線と、これらの第一の平面方向配線及び前記第一の積層方向配線によって螺旋状に形成された一次卷線と、

前記磁性シートに設けられた対向する少なくとも一対の第二のスル一ホールと、これらの第二のスルーホールに充填された導電体からなる第二の積層方向配線と、前記磁性シートの最上面及び最下面に形成された対向する少なくとも一対の第二の平面方向配線と、これらの第二の平面方向配線及び前記第二の積層方向配線によって螺旋状に形成されるとともに前記一次卷線に磁気的に結合された二次卷線と、

6 を備えた積層トランス。

9. 前記各磁性シートには、隣接する磁性シートとの間に非磁性体からなる誘電膜が形成された、

請求項 8記載の積層トランス。

1 0. 前記一次卷線及び前記二次卷線は両端が開いた形状であり、前記平面方向配線に接して磁路となる別の磁性シートが設けられた、請求項 7乃至 9のいずれかに記載の積層トランス。

1 1. 前記一次卷線及び前記二次卷線は両端が閉じた形状であり、かつ当該一次卷線及び当該二次卷線が同じコアに卷回された、

請求項 7乃至 9のいずれかに記載の積層トランス。

1 2. 前記前記一次卷線及び前記二次卷線は円環状である、

請求項 1 1記載の積層トランス。