WO2017014065A1 - 積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法 - Google Patents

積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法 Download PDF

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健二 奥田
大介 松林
北岡　幹雄
翔平 板垣
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    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer inductor and a multilayer inductor manufacturing method.
  • transformers and choke coils used in power supply circuits such as DC-DC converters generally have a configuration in which a coil is wound around a magnetic core.
  • an inductor having a multilayer structure that is, a multilayer inductor
  • a magnetic layer and a conductor pattern layer are stacked to form a multilayer body, and each conductor pattern is inter-layer connected in the stacking direction, so that it is spiraled while overlapping in the stacking direction in the magnetic body.
  • a coil that circulates around is formed. Both ends of this coil are connected to electrodes installed on the outer surface of the laminate.
  • JP 2014-022426 A Japanese Patent No. 5621946
  • FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams for explaining the problem.
  • FIG. 1 shows an example of the structure of a related art multilayer inductor 100.
  • the magnetic layer and the conductor pattern layer are laminated to form the multilayer body 113, and the conductor patterns are interlayer-connected in the lamination direction (that is, the Z direction). It is formed.
  • a coil 103 that spirals around in the Z direction in the magnetic body 101 is formed by the interlayer connection between the conductor patterns.
  • the multilayer inductor 100 is a bottom electrode type multilayer inductor, and electrodes 109 and 111 are provided on the bottom surface of the multilayer body 113.
  • connection conductor 105 is provided so as to penetrate through the multilayer body 113 in the Z direction from one end E1 of the coil 103 to the electrode 109.
  • connection conductor 107 is provided so as to penetrate through the multilayer body 113 in the Z direction from the other end E2 of the coil 103 to the electrode 111.
  • the connection conductor provided so as to penetrate the laminated body from the end of the coil to the electrode may be referred to as a “through-hole conductor”.
  • a “main loop” that is a desired magnetic flux that circulates around the coil 103 is generated, while the connection conductors 105 and 107 (through-hole conductors)
  • a “minor loop”, which is a magnetic flux that circulates around, is generated.
  • a minor loop that circulates around the connection conductor 105 occurs as shown in FIG.
  • minor loops that circulate around the connection conductors 105 and 107 occur as shown in FIG.
  • the minor loop causes local magnetic saturation with respect to the magnetic material around the connection conductors 105 and 107. For this reason, the occurrence of a minor loop increases the loss (particularly, core loss) of the multilayer inductor.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and aims to reduce the loss of the multilayer inductor.
  • the multilayer inductor includes a multilayer body, an electrode, a connection conductor, and a non-magnetic body. Inside the laminated body, a coil that spirals in a magnetic material while being superimposed in the lamination direction is formed.
  • the electrode is provided on the bottom surface of the laminate.
  • the connection conductor is provided so as to penetrate the laminated body from the end of the coil to the electrode toward the bottom surface, and connects the end of the coil and the electrode.
  • the nonmagnetic material covers the periphery of the connection conductor.
  • the loss of the multilayer inductor can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the problem.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the problem.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the problem.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the structure of the multilayer inductor of one embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the multilayer inductor of one embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a print pattern according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a print pattern according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a printing pattern according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a print pattern according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the structure of the multilayer inductor of one embodiment.
  • the multilayer inductor 1 shown in FIG. 4 includes a coil 29 in a magnetic body 31 that spirally circulates while being superimposed in the Z direction (that is, the multilayer direction).
  • the multilayer inductor 1 is a bottom electrode type multilayer inductor, and electrodes 15-1 and 15-2 are provided on the bottom surface of the multilayer body 10 formed by laminating conductor patterns and nonmagnetic patterns. Then, both ends E1, E2 of the coil are connected to the electrodes 15-1, 15-2 via connection conductors (through-hole conductors) 21, 23, respectively.
  • connection conductor 21 is provided so as to penetrate the multilayer body 10 from one end E1 of the coil 29 to the electrode 15-1 toward the bottom surface of the multilayer body 10.
  • connection conductor 23 is provided so as to penetrate through the multilayer body 10 from the other end E2 of the coil 29 to the electrode 15-2 toward the bottom surface of the multilayer body 10.
  • the multilayer inductor 1 includes the multilayer body 10 and the electrodes 15-1 and 15-2 provided on the bottom surface of the multilayer body 10.
  • the multilayer body 10 includes a magnetic body 31, a coil 29 formed in the magnetic body 31, and connection conductors 21 and 23.
  • the material of the magnetic body 31 is, for example, magnetic ferrite.
  • the material of the coil 29, the connecting conductors 21 and 23, and the electrodes 15-1 and 15-2 is, for example, silver.
  • the laminate 10 has nonmagnetic materials 25 and 27.
  • the material of the nonmagnetic bodies 25 and 27 is, for example, nonmagnetic ferrite.
  • the periphery of the connection conductor 21 is covered with a nonmagnetic body 25, and the periphery of the connection conductor 23 is covered with a nonmagnetic body 27.
  • the minor loop that circulates around the connection conductors 21 and 23 is blocked by the non-magnetic members 25 and 27. That is, minor loops can be prevented from occurring by covering the periphery of the connection conductors 21 and 23 with the nonmagnetic members 25 and 27.
  • minor loops can be prevented from occurring by covering the periphery of the connection conductors 21 and 23 with the nonmagnetic members 25 and 27.
  • the loss of the multilayer inductor 1 can be reduced by covering the periphery of the connection conductors 21 and 23 with the nonmagnetic materials 25 and 27.
  • connection conductors 21 and 23 have a cylindrical shape, for example, and are formed on the outer side of the coil 29 and on the outer periphery of the multilayer body 10 (for example, near the diagonal of the multilayer body 10 here).
  • outer shape of the nonmagnetic bodies 25 and 27 covering the periphery of the connection conductors 21 and 23 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the bottom surfaces of the nonmagnetic bodies 25 and 27 form part of the bottom surface of the multilayer body 10.
  • two of the four side surfaces of the nonmagnetic materials 25 and 27 form a part of the side surface of the laminate 10.
  • the nonmagnetic material 25 is in contact with the coil 29 in the laminate 10.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the multilayer inductor of one embodiment.
  • the multilayer body 10 is composed of a plurality of layers from the L1-1 layer that forms the lowermost surface of the multilayer body 10 to the L5 layer that forms the uppermost surface of the multilayer body 10. Is done. That is, the laminated body 10 has a laminated structure in which the layers from the L1-1 layer to the L5 layer are sequentially laminated. Electrodes 15-1 and 15-2 are provided on the bottom surface of the L1-1 layer, that is, the bottom surface of the multilayer body 10.
  • the L1-1 to L4 layers have the same thickness, while the L5 layer is thicker than the L1-1 to L4 layers.
  • the L1-1 layer, the L1-2 layer, and the L1-3 layer have the same configuration, and include a magnetic part P5, conductor parts P1-1, P1-2, and nonmagnetic parts P2-1, P2-. 2.
  • the magnetic part P5, the conductor parts P1-1 and P1-2, and the nonmagnetic parts P2-1 and P2-2 have the same thickness.
  • the L1-1 layer, the L1-2 layer, and the L1-3 layer may be collectively referred to as an L1 layer unless particularly distinguished.
  • the conductor portions P1-1 and P1-2 are provided on the outer peripheral portion of the L1 layer (for example, near the diagonal of the L1 layer here), and the non-magnetic body portions P2-1 and P2-2 are respectively connected to the conductor portion P1- 1 and P1-2 are covered.
  • two of the four sides of the rectangular nonmagnetic body parts P2-1 and P2-2 are rectangular. Part of the four sides of the L1 layer is formed.
  • the L2-1 layer and the L2-2 layer have the same configuration and have a magnetic part P6, conductor parts P1-1 and P7, and a nonmagnetic part P3.
  • the magnetic part P6, the conductor part P1-1, and the non-magnetic part P3 have the same thickness.
  • the conductor part P7 is thinner than the magnetic part P6.
  • the L2-1 layer and the L2-2 layer may be collectively referred to as an L2 layer unless particularly distinguished from each other.
  • the conductor portion P1-1 of the L2 layer is provided at the same position as the conductor portion P1-1 of the L1 layer.
  • the nonmagnetic part P3 is provided at the same position as the nonmagnetic part P2-1 of the L1 layer.
  • the conductor part P7 takes a shape in which a part of the loop is opened, and is formed in the magnetic part P6.
  • the L2 layer is viewed in the thickness direction (that is, the Z direction)
  • the upper surface of the conductor portion P7 and the upper surface of the nonmagnetic body portion P3 are coincident. Further, the nonmagnetic part P3 is formed so as to be in contact with the conductor part P7.
  • the L3-1 layer and the L3-2 layer have the same configuration, and have a magnetic part P8, conductor parts P1-1 and P9, and a nonmagnetic part P3.
  • the magnetic part P8, the conductor part P1-1, and the nonmagnetic part P3 have the same thickness.
  • the conductor part P9 is thinner than the magnetic part P8.
  • the L3-1 layer and the L3-2 layer may be collectively referred to as an L3 layer unless particularly distinguished from each other.
  • the conductor portion P1-1 of the L3 layer is provided at the same position as the conductor portion P1-1 of the L1 layer and the L2 layer.
  • the nonmagnetic part P3 is provided at the same position as the nonmagnetic part P2-1 of the L1 layer and the nonmagnetic part P3 of the L2 layer.
  • the conductor part P9 takes a shape in which a part of the loop is opened, and is formed in the magnetic part P8.
  • the L3 layer is viewed in the thickness direction (that is, the Z direction)
  • the upper surface of the conductor portion P9 coincides with the upper surface of the nonmagnetic body portion P3.
  • the nonmagnetic part P3 is formed so as to be in contact with the conductor part P9.
  • the L4 layer has a magnetic part P10, a conductor part P11, and a non-magnetic part P4. Similar to the non-magnetic part P3, the conductor part P1-1 is also present in the central part of the non-magnetic part P4, and this conductor part P1-1 is connected to one end of the conductor part P11.
  • the magnetic part P10, the conductor part P1-1, and the nonmagnetic part P4 have the same thickness.
  • the conductor part P11 is thinner than the magnetic part P10.
  • the nonmagnetic part P4 is provided at the same position as the nonmagnetic part P2-1 of the L1 layer, the nonmagnetic part P3 of the L2 layer, and the nonmagnetic part P3 of the L3 layer.
  • the conductor part P11 has an L shape and is formed in the magnetic part P10.
  • the L4 layer is viewed in the thickness direction (that is, the Z direction)
  • the upper surface of the conductor portion P11 and the upper surface of the nonmagnetic body portion P4 are coincident.
  • the nonmagnetic part P4 is formed so as to be in contact with the conductor part P11.
  • the L5 layer is all made of a magnetic material.
  • the L2-1 layer, the L3-1 layer, the L2-2 layer, the L3-2 layer, and the L4 layer are stacked, and the conductor portions P7, P9, and P11 of these layers are connected to each other to form a stacked body.
  • a coil 29 that spirals around the magnetic body 31 while overlapping in the stacking direction (that is, the Z direction) is formed. That is, one end of the conductor portion P11 of the L4 layer becomes one end E1 of the coil 29, and the other end of the conductor portion P11 of the L4 layer is connected to one end of the conductor portion P9 of the L3-2 layer via a via conductor.
  • the other end of the conductor portion P9 of the L3-2 layer is connected to one end of the conductor portion P7 of the L2-2 layer via a via conductor.
  • the other end of the conductor part P7 of the L2-2 layer is connected to one end of the conductor part P9 of the L3-1 layer via a via conductor.
  • the other end of the conductor portion P9 of the L3-1 layer is connected to one end of the conductor portion P7 of the L2-1 layer via a via conductor.
  • the other end of the conductor portion P7 of the L2-1 layer becomes the other end E2 of the coil 29, and is connected to the conductor portion P1-2 of the L1-3 layer via a via conductor.
  • connection conductor 21 is formed by the laminated conductor portion P1-1, and by the laminated nonmagnetic body portions P2-1, P3, P4, A non-magnetic material 25 that covers the periphery of the connection conductor 21 is formed. Furthermore, one end E1 of the coil 29 is connected to the connection conductor 21.
  • connection conductor 23 is formed by the laminated conductor portion P1-2, and the connection conductor is formed by the laminated nonmagnetic body portion P2-2.
  • a non-magnetic material 27 covering the periphery of 23 is formed.
  • the other end E ⁇ b> 2 of the coil 29 is connected to the connection conductor 23.
  • connection conductor 21 that is, the conductor portion P1-1) is connected to the electrode 15-1
  • connection conductor 23 that is, the conductor portion P1-2). 2 is connected to the electrode 15-2.
  • the magnetic parts P5, P6, P8, and P10, the conductor parts P1-1, P1-2, P7, P9, and P11, and the nonmagnetic parts P2-1, P2-2, P3, and P4 are as follows. Thus, it forms by screen printing as a magnetic pattern, a conductor pattern, and a nonmagnetic pattern. Accordingly, each of the L1-1 to L4 layers corresponds to a “printed pattern layer” formed by screen printing a magnetic pattern, a conductor pattern, and a nonmagnetic pattern.
  • the magnetic pattern is formed by screen printing of paste-like magnetic ferrite
  • the conductor pattern is formed by screen printing of paste-like silver
  • the non-magnetic pattern is formed by screen printing of paste-like non-magnetic ferrite.
  • 6 to 9 are diagrams showing an example of a printing pattern according to an embodiment.
  • 6 shows the L1 layer printing pattern
  • FIG. 7 shows the L2 layer printing pattern
  • FIG. 8 shows the L3 layer printing pattern
  • FIG. 9 shows the L4 layer printing pattern. Show.
  • the L1 layer is formed by screen printing a magnetic pattern P5, conductor patterns P1-1 and P1-2, and nonmagnetic patterns P2-1 and P2-2.
  • the L2 layer is formed by screen printing a magnetic pattern P6, conductor patterns P1-1 and P7, and a nonmagnetic pattern P3.
  • the L3 layer is formed by screen-printing the magnetic pattern P8, the conductor patterns P1-1 and P9, and the nonmagnetic pattern P3.
  • the L4 layer includes a magnetic pattern P10, a conductor pattern P11, a nonmagnetic pattern P4, and a conductor pattern P1-1 (conductor pattern P1-1 at the center of the nonmagnetic pattern P4 (Not shown because it is below the conductor pattern P11).
  • the electrodes 15-1 and 15-2 are placed on the bottom surface of the laminate 10 in which the respective patterns formed by screen printing and the L5 layer are stacked as described above, and a predetermined temperature (for example, silver is not dissolved).
  • the multilayer inductor 1 is completed by firing at a low temperature.
  • the laminated body 10 is formed by repeatedly performing screen printing of the magnetic pattern, the conductor pattern, and the nonmagnetic pattern as described above and laminating each pattern.
  • the coil 29 is formed by connecting the conductor patterns P7, P9, and P11 to each other, and the connection conductor 21 is formed by connecting the conductor patterns P1-1 to each other, and the conductor pattern P1-2.
  • the connection conductor 23 is formed by connecting each other.
  • the nonmagnetic material 25 is formed by connecting the nonmagnetic patterns P2-1, P3, and P4, and the nonmagnetic material 27 is formed by connecting the nonmagnetic patterns P2-2 to each other.
  • conductor patterns P1-1 and P1-2 are screen-printed on the outer periphery of the L1 layer, and around the conductor patterns P1-1 and P1-2.
  • the nonmagnetic patterns P2-1 and P2-2 are screen-printed so that the outer peripheries of the nonmagnetic patterns P2-1 and P2-2 covering each part of the outer perimeter of the L1 layer.
  • the conductor pattern P1-1 is screen-printed on the outside of the conductor pattern P7 and on the outer periphery of the L2 layer, and the periphery of the conductor pattern P1-1 is
  • the nonmagnetic pattern P3 is screen-printed so that the outer periphery of the covering nonmagnetic pattern P3 forms part of the outer periphery of the L2 layer.
  • the nonmagnetic pattern P3 is screen printed so that the outer periphery of the nonmagnetic pattern P3 is in contact with the conductor pattern P7.
  • the conductor pattern P1-1 is screen-printed on the outer side of the conductor pattern P9 and on the outer periphery of the L3 layer, and the periphery of the conductor pattern P1-1.
  • the nonmagnetic pattern P3 is screen-printed so that the outer periphery of the covering nonmagnetic pattern P3 forms part of the outer periphery of the L3 layer.
  • the nonmagnetic pattern P3 is screen printed so that the outer periphery of the nonmagnetic pattern P3 is in contact with the conductor pattern P9.
  • a multilayer inductor by manufacturing a multilayer inductor by printing a magnetic pattern, a conductor pattern, and a nonmagnetic pattern, a multilayer inductor in which the periphery of the through-hole conductor is covered with a nonmagnetic material can be efficiently manufactured.

Abstract

積層インダクタ（１）は、積層体（１０）と、電極（１５－１，１５－２）と、接続導体（２１，２３）と、非磁性体（２５，２７）とを有する。積層体（１０）内には、磁性体（３１）中で積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイル（２９）が形成される。電極（１５－１，１５－２）は、積層体（１０）の底面に設けられる。接続導体（２１，２３）は、コイル（２９）の両端（Ｅ１，Ｅ２）から積層体（１０）の底面に向かって電極（１５－１，１５－２）までを積層体（１０）内を貫通するように設けられてコイル（２９）の両端（Ｅ１，Ｅ２）と電極（１５－１，１５－２）とを接続する。そして、接続導体（２１，２３）の周囲は、非磁性体（２５，２７）によって覆われる。これにより、積層インダクタ（１）の損失を低減することができる。

Description

積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法
　本発明は、積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法に関する。
　ＤＣ－ＤＣコンバーター等の電源回路に使用されるトランスやチョークコイルは、かつては、磁気コアにコイルが巻かれた構成を採るのが一般的であった。しかし、近年、電源回路部品の小型化及び薄型化の要請に伴い、積層構造のインダクタ（つまり、積層インダクタ）が開発され実用化されている。
　積層インダクタでは、磁性層と導体パターン層とが積層されて積層体が形成されるとともに、各導体パターン同士が積層方向で層間接続されることにより、磁性体中で積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルが形成される。このコイルの両端はそれぞれ、積層体の外表面に設置された電極に接続されている。
　電源回路等に対する積層インダクタの実装占有面積を小さくするために、積層体内に形成されたコイルの両端が接続される外部電極を積層体の底面に設置したタイプの積層インダクタが提案されている。
特開２０１４－０２２４２６号公報 特許第５６２１９４６号明細書
　図１、図２及び図３は、課題の説明に供する図である。図１には、関連技術の積層インダクタ１００の構造の一例を示す。積層インダクタ１００は、上記のように、磁性層と導体パターン層とが積層されて積層体１１３が形成されるとともに、各導体パターン同士が積層方向（つまり、Ｚ方向）で層間接続されることにより形成されたものである。各導体パターン同士の層間接続により、積層インダクタ１００では、磁性体１０１中でＺ方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイル１０３が形成される。また、積層インダクタ１００は下面電極タイプの積層インダクタであり、積層体１１３の底面には電極１０９，１１１が設置される。そして、コイルの両端Ｅ１，Ｅ２はそれぞれ、接続導体１０５，１０７を介して、電極１０９，１１１に接続される。このため、接続導体１０５は、コイル１０３の一端Ｅ１から電極１０９までをＺ方向に積層体１１３内を貫通するように設けられている。同様に、接続導体１０７は、コイル１０３の他端Ｅ２から電極１１１までをＺ方向に積層体１１３内を貫通するように設けられている。このように、コイルの端から電極までを積層体を貫通するように設けられた接続導体は「スルーホール導体」と呼ばれることがある。
　積層インダクタ１００内を電流Ｉが図１に示す矢印方向に流れると、コイル１０３の周囲を周回する所望の磁束である「メインループ」が発生する一方で、接続導体１０５，１０７（スルーホール導体）の周囲を周回する磁束である「マイナーループ」が発生してしまう。例えば、図１に示す水平断面Ｃ１を上方から見た場合、図２に示すように、接続導体１０５の周囲を周回するマイナーループが発生してしまう。また例えば、図１に示す水平断面Ｃ２を上方から見た場合、図３に示すように、接続導体１０５，１０７の周囲をそれぞれ周回するマイナーループが発生してしまう。
　マイナーループは、接続導体１０５，１０７の周辺の磁性体に対して、局部的な磁気飽和を発生させてしまう。このため、マイナーループの発生は、積層インダクタの損失（特に、コア損失）を増大させてしまう。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、積層インダクタの損失を低減することを目的とする。
　開示の態様では、積層インダクタは、積層体と、電極と、接続導体と、非磁性体とを有する。前記積層体の内部には、磁性体中で積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルが形成される。前記電極は、前記積層体の底面に設けられる。前記接続導体は、前記コイルの端から前記底面に向かって前記電極までを前記積層体内を貫通するように設けられて前記コイルの端と前記電極とを接続する。前記非磁性体は、前記接続導体の周囲を覆う。
　開示の態様によれば、積層インダクタの損失を低減することができる。
図１は、課題の説明に供する図である。 図２は、課題の説明に供する図である。 図３は、課題の説明に供する図である。 図４は、一実施例の積層インダクタの構造の一例を示す図である。 図５は、一実施例の積層インダクタの分解斜視図である。 図６は、一実施例の印刷パターンの一例を示す図である。 図７は、一実施例の印刷パターンの一例を示す図である。 図８は、一実施例の印刷パターンの一例を示す図である。 図９は、一実施例の印刷パターンの一例を示す図である。
　以下に、本願の開示する積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示する積層インダクタ及び積層インダクタ製造方法が限定されるものではない。また、以下の実施例において、同一の構成要素には同一の符号を付す。
　＜積層インダクタの構造＞
　図４は、一実施例の積層インダクタの構造の一例を示す図である。図４に示す積層インダクタ１は、Ｚ方向（つまり、積層方向）に重畳しながら螺旋状に周回するコイル２９を磁性体３１中に有する。また、積層インダクタ１は下面電極タイプの積層インダクタであり、導体パターンや非磁性パターンが積層されて形成される積層体１０の底面には電極１５－１，１５－２が設置される。そして、コイルの両端Ｅ１，Ｅ２はそれぞれ、接続導体（スルーホール導体）２１，２３を介して、電極１５－１，１５－２に接続される。このため、接続導体２１は、コイル２９の一端Ｅ１から積層体１０の底面に向かって電極１５－１までを積層体１０内を貫通するように設けられる。同様に、接続導体２３は、コイル２９の他端Ｅ２から積層体１０の底面に向かって電極１５－２までを積層体１０内を貫通するように設けられる。
　つまり、積層インダクタ１は、積層体１０と、積層体１０の底面に設けられた電極１５－１，１５－２とを有する。また、積層体１０は、磁性体３１と、磁性体３１中に形成されたコイル２９と、接続導体２１，２３とを有する。磁性体３１の材料は、例えば、磁性フェライトである。また、コイル２９、接続導体２１，２３及び電極１５－１，１５－２の材料は、例えば、銀である。
　さらに、積層体１０は、非磁性体２５，２７を有する。非磁性体２５，２７の材料は、例えば、非磁性フェライトである。そして、積層体１０内において、接続導体２１の周囲は非磁性体２５によって覆われ、接続導体２３の周囲は非磁性体２７によって覆われる。
　よって、積層インダクタ１内を電流Ｉが図４に示す矢印方向に流れると、コイル２９の周囲を周回するメインループが発生する。
　一方で、接続導体２１，２３の周囲は非磁性体２５，２７によって覆われているため、接続導体２１，２３の周囲を周回するマイナーループは、非磁性体２５，２７によって遮断される。つまり、接続導体２１，２３の周囲を非磁性体２５，２７によって覆うことにより、マイナーループの発生を防止できる。マイナーループの発生を防止することで、接続導体２１，２３の周辺の磁性体３１では、局部的な磁気飽和の発生が抑止される。よって、接続導体２１，２３の周囲を非磁性体２５，２７によって覆うことにより、積層インダクタ１の損失を低減することができる。
　接続導体２１，２３は、例えば円柱の形状を為し、コイル２９の外側、かつ、積層体１０の外周部（例えば、ここでは積層体１０の対角付近）に形成される。また、接続導体２１，２３の周囲を覆う非磁性体２５，２７の外形は、ほぼ直方体の形状を為し、非磁性体２５，２７の底面は積層体１０の底面の一部を形成する。
　また、非磁性体２５，２７それぞれの４つの側面のうち２つの側面は、積層体１０の側面の一部を形成する。こうすることで、接続導体２１，２３の各々と積層体１０の側面との間に磁性体３１が介在しなくなるため、接続導体２１，２３の各々と積層体１０の側面との間におけるマイナーループの発生を確実に防止することができる。
　さらに、積層体１０内において、非磁性体２５は、コイル２９に接する。こうすることで、接続導体２１とコイル２９との間に磁性体３１が介在しなくなるため、接続導体２１とコイル２９との間におけるマイナーループの発生を確実に防止することができる。
　よって、非磁性体２５，２７それぞれの４つの側面のうち２つの側面が積層体１０の側面の一部を形成し、かつ、積層体１０内において非磁性体２５がコイル２９に接することにより、積層体１０内におけるマイナーループの発生を確実に防止することができる。
　図５は、一実施例の積層インダクタの分解斜視図である。図５に示すように、積層インダクタ１において、積層体１０は、積層体１０の最下面を形成するＬ１－１層から、積層体１０の最上面を形成するＬ５層までの複数の層から構成される。つまり、積層体１０は、Ｌ１－１層からＬ５層までの各層が順に積層された積層構造を採る。Ｌ１－１層の底面、つまり、積層体１０の底面には、電極１５－１，１５－２が設置される。Ｌ１－１層～Ｌ４層は互いに同一の厚みを有する一方で、Ｌ５層は、Ｌ１－１層～Ｌ４層よりも厚い。
　Ｌ１－１層、Ｌ１－２層及びＬ１－３層は、互いに同一の構成を採り、磁性体部Ｐ５と、導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２と、非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ２－２とを有する。磁性体部Ｐ５、導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２及び非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ２－２は、互いに同一の厚みを有する。以下では、Ｌ１－１層、Ｌ１－２層及びＬ１－３層を特に区別しない場合には、Ｌ１層と総称することがある。導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２は、Ｌ１層の外周部（例えば、ここではＬ１層の対角付近）に設けられ、非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ２－２はそれぞれ、導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２の周囲を覆う。例えば、導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２がＬ１層の対角付近に設けられる場合は、四角形の非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ２－２の各４辺のうちの２辺が、矩形のＬ１層の４辺の一部を形成する。
　Ｌ２－１層及びＬ２－２層は、互いに同一の構成を採り、磁性体部Ｐ６と、導体部Ｐ１－１，Ｐ７と、非磁性体部Ｐ３とを有する。磁性体部Ｐ６、導体部Ｐ１－１及び非磁性体部Ｐ３は、互いに同一の厚みを有する。一方で、導体部Ｐ７は、磁性体部Ｐ６よりも薄い。以下では、Ｌ２－１層及びＬ２－２層を特に区別しない場合には、Ｌ２層と総称することがある。Ｌ２層の導体部Ｐ１－１は、Ｌ１層の導体部Ｐ１－１と同じ位置に設けられる。また、非磁性体部Ｐ３は、Ｌ１層の非磁性体部Ｐ２－１と同じ位置に設けられる。導体部Ｐ７は、ループの一部が開放する形状を採り、磁性体部Ｐ６中に形成される。Ｌ２層を厚み方向（つまり、Ｚ方向）で見た場合、導体部Ｐ７の上面と、非磁性体部Ｐ３の上面とは一致する。また、非磁性体部Ｐ３は、導体部Ｐ７と接するように形成される。
　Ｌ３－１層及びＬ３－２層は、互いに同一の構成を採り、磁性体部Ｐ８と、導体部Ｐ１－１，Ｐ９と、非磁性体部Ｐ３とを有する。磁性体部Ｐ８、導体部Ｐ１－１及び非磁性体部Ｐ３は、互いに同一の厚みを有する。一方で、導体部Ｐ９は、磁性体部Ｐ８よりも薄い。以下では、Ｌ３－１層及びＬ３－２層を特に区別しない場合には、Ｌ３層と総称することがある。Ｌ３層の導体部Ｐ１－１は、Ｌ１層及びＬ２層の導体部Ｐ１－１と同じ位置に設けられる。また、非磁性体部Ｐ３は、Ｌ１層の非磁性体部Ｐ２－１及びＬ２層の非磁性体部Ｐ３と同じ位置に設けられる。導体部Ｐ９は、ループの一部が開放する形状を採り、磁性体部Ｐ８中に形成される。Ｌ３層を厚み方向（つまり、Ｚ方向）で見た場合、導体部Ｐ９の上面と、非磁性体部Ｐ３の上面とは一致する。また、非磁性体部Ｐ３は、導体部Ｐ９と接するように形成される。
　Ｌ４層は、磁性体部Ｐ１０と、導体部Ｐ１１と、非磁性体部Ｐ４とを有する。なお、非磁性体部Ｐ３と同様に、非磁性体部Ｐ４の中心部分にも導体部Ｐ１－１が存在し、この導体部Ｐ１－１は、導体部Ｐ１１の一端と接続される。磁性体部Ｐ１０、導体部Ｐ１－１及び非磁性体部Ｐ４は、互いに同一の厚みを有する。一方で、導体部Ｐ１１は、磁性体部Ｐ１０よりも薄い。非磁性体部Ｐ４は、Ｌ１層の非磁性体部Ｐ２－１、Ｌ２層の非磁性体部Ｐ３及びＬ３層の非磁性体部Ｐ３と同じ位置に設けられる。導体部Ｐ１１は、Ｌ字の形状を採り、磁性体部Ｐ１０中に形成される。Ｌ４層を厚み方向（つまり、Ｚ方向）で見た場合、導体部Ｐ１１の上面と、非磁性体部Ｐ４の上面とは一致する。また、非磁性体部Ｐ４は、導体部Ｐ１１と接するように形成される。
　Ｌ５層は、すべて磁性体で構成される。
　Ｌ２－１層、Ｌ３－１層、Ｌ２－２層、Ｌ３－２層及びＬ４層が積層されるとともに、これらの各層の導体部Ｐ７，Ｐ９，Ｐ１１が互いに層間接続されることにより、積層体１０において、磁性体３１中で積層方向（つまり、Ｚ方向）に重畳しながら螺旋状に周回するコイル２９が形成される。すなわち、Ｌ４層の導体部Ｐ１１の一端は、コイル２９の一端Ｅ１となり、Ｌ４層の導体部Ｐ１１の他端は、Ｌ３－２層の導体部Ｐ９の一端とビア導体を介して接続される。また、Ｌ３－２層の導体部Ｐ９の他端は、Ｌ２－２層の導体部Ｐ７の一端とビア導体を介して接続される。また、Ｌ２－２層の導体部Ｐ７の他端は、Ｌ３－１層の導体部Ｐ９の一端とビア導体を介して接続される。また、Ｌ３－１層の導体部Ｐ９の他端は、Ｌ２－１層の導体部Ｐ７の一端とビア導体を介して接続される。そして、Ｌ２－１層の導体部Ｐ７の他端は、コイル２９の他端Ｅ２となり、ビア導体を介して、Ｌ１－３層の導体部Ｐ１－２と接続される。
　また、Ｌ１－１層～Ｌ４層が積層されることにより、積層された導体部Ｐ１－１によって接続導体２１が形成されるとともに、積層された非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ３，Ｐ４によって、接続導体２１の周囲を覆う非磁性体２５が形成される。さらに、コイル２９の一端Ｅ１が、接続導体２１に接続される。
　また、Ｌ１－１層～Ｌ１－３層が積層されることにより、積層された導体部Ｐ１－２によって接続導体２３が形成されるとともに、積層された非磁性体部Ｐ２－２によって、接続導体２３の周囲を覆う非磁性体２７が形成される。さらに、コイル２９の他端Ｅ２が、接続導体２３に接続される。
　また、積層体１０の底面（つまり、Ｌ１－１層の底面）において、接続導体２１（つまり、導体部Ｐ１－１）は電極１５－１に接続され、接続導体２３（つまり、導体部Ｐ１－２）は電極１５－２に接続される。
　＜積層インダクタの製造方法＞
　磁性体部Ｐ５，Ｐ６，Ｐ８，Ｐ１０と、導体部Ｐ１－１，Ｐ１－２，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ１１と、非磁性体部Ｐ２－１，Ｐ２－２，Ｐ３，Ｐ４とはそれぞれ、以下のように、磁性パターン、導体パターン、非磁性パターンとして、スクリーン印刷により形成される。よって、Ｌ１－１層～Ｌ４層の各層は、磁性パターン、導体パターン及び非磁性パターンがスクリーン印刷されて形成された「印刷パターン層」に相当する。例えば、磁性パターンは、ペースト状の磁性フェライトのスクリーン印刷により形成され、導体パターンは、ペースト状の銀のスクリーン印刷により形成され、非磁性パターンは、ペースト状の非磁性フェライトのスクリーン印刷により形成される。
　図６～９は、一実施例の印刷パターンの一例を示す図である。図６には、Ｌ１層の印刷パターンを示し、図７には、Ｌ２層の印刷パターンを示し、図８には、Ｌ３層の印刷パターンを示し、図９には、Ｌ４層の印刷パターンを示す。
　図６に示すように、Ｌ１層は、磁性パターンＰ５と、導体パターンＰ１－１，Ｐ１－２と、非磁性パターンＰ２－１，Ｐ２－２とがスクリーン印刷されることにより形成される。
　また、図７に示すように、Ｌ２層は、磁性パターンＰ６と、導体パターンＰ１－１，Ｐ７と、非磁性パターンＰ３とがスクリーン印刷されることにより形成される。
　また、図８に示すように、Ｌ３層は、磁性パターンＰ８と、導体パターンＰ１－１，Ｐ９と、非磁性パターンＰ３とがスクリーン印刷されることにより形成される。
　また、図９に示すように、Ｌ４層は、磁性パターンＰ１０と、導体パターンＰ１１と、非磁性パターンＰ４と、非磁性パターンＰ４の中心部分の導体パターンＰ１－１（導体パターンＰ１－１は、導体パターンＰ１１の下側にあるため図示せず）とがスクリーン印刷されることにより形成される。
　そして、上記のようにしてスクリーン印刷により形成される各パターン及びＬ５層を積み上げた積層体１０の底面に電極１５－１，１５－２を設置し、所定の温度（例えば、銀が溶解しない程度の温度）で低温焼成することにより積層インダクタ１が完成する。
　つまり、上記のような磁性パターン、導体パターン及び非磁性パターンのスクリーン印刷を繰り返し行って各パターンを積層することにより積層体１０を形成する。
　また、この積層では、導体パターンＰ７，Ｐ９，Ｐ１１が層間接続されることによりコイル２９が形成され、導体パターンＰ１－１同士が接続されることにより接続導体２１が形成され、導体パターンＰ１－２同士が接続されることにより接続導体２３が形成される。さらに、この積層では、非磁性パターンＰ２－１，Ｐ３，Ｐ４が接続されることにより非磁性体２５が形成され、非磁性パターンＰ２－２同士が接続されることにより非磁性体２７が形成される。
　また、Ｌ１層のスクリーン印刷では、図６に示すように、Ｌ１層の外周部に導体パターンＰ１－１，Ｐ１－２がスクリーン印刷されるとともに、導体パターンＰ１－１，Ｐ１－２の周囲をそれぞれ覆う非磁性パターンＰ２－１，Ｐ２－２の外周がＬ１層の外周の一部を形成するように、非磁性パターンＰ２－１，Ｐ２－２がスクリーン印刷される。
　また、Ｌ２層のスクリーン印刷では、図７に示すように、導体パターンＰ７の外側、かつ、Ｌ２層の外周部に導体パターンＰ１－１がスクリーン印刷されるとともに、導体パターンＰ１－１の周囲を覆う非磁性パターンＰ３の外周がＬ２層の外周の一部を形成するように、非磁性パターンＰ３がスクリーン印刷される。さらに、Ｌ２層のスクリーン印刷では、非磁性パターンＰ３の外周が導体パターンＰ７に接するように、非磁性パターンＰ３がスクリーン印刷される。
　また、Ｌ３層のスクリーン印刷では、図８に示すように、導体パターンＰ９の外側、かつ、Ｌ３層の外周部に導体パターンＰ１－１がスクリーン印刷されるとともに、導体パターンＰ１－１の周囲を覆う非磁性パターンＰ３の外周がＬ３層の外周の一部を形成するように、非磁性パターンＰ３がスクリーン印刷される。さらに、Ｌ３層のスクリーン印刷では、非磁性パターンＰ３の外周が導体パターンＰ９に接するように、非磁性パターンＰ３がスクリーン印刷される。
　このように、磁性パターン、導体パターン及び非磁性パターンの印刷によって積層インダクタを製造することで、スルーホール導体の周囲が非磁性体で覆われた積層インダクタを効率良く製造することができる。
１　積層インダクタ
１０　積層体
１５－１，１５－２　電極
２１，２３　接続導体
２５，２７　非磁性体
２９　コイル
３１　磁性体

Claims (6)

  1. 　磁性体中で積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルが内部に形成された積層体と、
    　前記積層体の底面に設けられた電極と、
    　前記コイルの端から前記底面に向かって前記電極までを前記積層体内を貫通するように設けられて前記コイルの端と前記電極とを接続する接続導体と、
    　前記接続導体の周囲を覆う非磁性体と、
    　を具備することを特徴とする積層インダクタ。
  2. 　前記接続導体は、前記コイルの外側に形成され、
    　前記接続導体の周囲を覆う前記非磁性体の側面は、前記積層体の側面の一部を形成する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の積層インダクタ。
  3. 　前記接続導体の周囲を覆う前記非磁性体は、前記積層体内において前記コイルに接する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の積層インダクタ。
  4. 　磁性パターン、ループの一部が開放する形状を採る第１導体パターン、及び、接続導体を形成する第２導体パターンの少なくとも一つをスクリーン印刷して印刷パターン層を形成する印刷工程と、
    　前記スクリーン印刷を繰り返し行って各パターンを積層することにより積層体を形成する積層工程と、
    　前記積層体の底面に電極を設置する設置工程と、を具備し、
    　前記印刷工程では、
    　前記第２導体パターンの周囲を覆う非磁性パターンをさらにスクリーン印刷し、
    　前記積層工程では、
    　前記第１導体パターン同士を層間接続することにより、磁性体中で積層方向に重畳しながら螺旋状に周回するコイルを形成し、
    　前記第２導体パターン同士を接続することにより、前記コイルの端から前記底面に向かって前記電極までを前記積層体内を貫通して前記コイルの端と前記電極とを接続する前記接続導体を形成し、
    　前記非磁性パターン同士を接続することにより、前記接続導体の周囲を覆う非磁性体を形成する、
    　ことを特徴とする積層インダクタ製造方法。
  5. 　前記印刷工程では、
    　前記第１導体パターンの外側に前記第２導体パターンをスクリーン印刷するとともに、
    　前記第２導体パターンの周囲を覆う前記非磁性パターンの外周が、前記印刷パターン層の外周の一部を形成するように前記非磁性パターンをスクリーン印刷する、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の積層インダクタ製造方法。
  6. 　前記印刷工程では、
    　前記第２導体パターンの周囲を覆う前記非磁性パターンの外周が、前記第１導体パターンに接するように前記非磁性パターンをスクリーン印刷する、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の積層インダクタ製造方法。
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