WO2017188063A1 - コイルアレイおよびｄｃ－ｄｃコンバータモジュール - Google Patents

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WO2017188063A1
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material layer
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浩和 矢▲崎▼
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株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Definitions

  • the present invention relates to a coil array having a plurality of coil elements and a DC-DC converter module using the coil array.
  • Patent Document 1 discloses a three-phase multiphase switching power supply circuit including an IC element, three coil elements, and a capacitor.
  • this power supply circuit when switching is performed by an IC element, the ripple current generated by the capacitor is canceled by operating with the phase shifted by an equal interval (for example, 2 ⁇ / 3 rad).
  • a multi-phase type switching power supply circuit there is a case where voltage is output in a state where coil elements provided in each power stage are coupled to each other.
  • the coil element in that case, for example, a coil array in which a plurality of coil elements are accommodated in one chip is used.
  • the degree of coupling between the coil elements of the coil array is different, there arises a problem that the ripple current cannot be sufficiently canceled in the switching power supply circuit.
  • an object of the present invention is to provide a coil array or the like that can reduce the difference in the degree of coupling between a plurality of coil elements.
  • a coil array includes an element body formed by laminating a first base material layer, a second base material layer, and a third base material layer, A coil array including a first coil element, a second coil element, and a third coil element provided in an element body, wherein the first coil element is a first coil pattern provided on the first base material layer. And a second coil pattern provided on the second base material layer and a third coil pattern provided on the third base material layer are connected, and the second coil element is The fourth coil pattern provided on the first base material layer, the fifth coil pattern provided on the second base material layer, and the sixth coil pattern provided on the third base material layer are connected. The third coil element is provided on the first base material layer.
  • the seventh coil pattern, the eighth coil pattern provided on the second base material layer, and the ninth coil pattern provided on the third base material layer are connected, and the element When the body is viewed from the stacking direction of the first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer, the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern are The fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern substantially overlap, and the seventh coil pattern, the fifth coil pattern, and the third coil pattern substantially overlap. ing.
  • the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern substantially overlap, and the fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern
  • the difference in the degree of coupling between the coil elements of the coil array can be reduced.
  • Each of the ninth coil patterns is a loop pattern, and each of the first coil element, the second coil element, and the third coil element has a coil axis that is formed in the loop shape.
  • the degree of coupling between the coil elements of the coil array can be made substantially equal.
  • the respective coil axes of the first coil element, the second coil element, and the third coil element may coincide with each other.
  • the degree of coupling between the coil elements of the coil array can be made equal.
  • the coil diameters of the first coil pattern, the second coil pattern, and the third coil pattern of the first coil element are: first coil pattern> second coil pattern> third coil pattern,
  • the sizes of the respective coil diameters of the fourth coil pattern, the fifth coil pattern, and the sixth coil pattern of the second coil element are as follows: sixth coil pattern> fourth coil pattern> fifth coil pattern
  • the coil diameters of the seventh coil pattern, the eighth coil pattern, and the ninth coil pattern of the third coil element are as follows: eighth coil pattern> 9th coil pattern> seventh coil Pattern.
  • the respective coil diameters of the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern, the respective coil diameters of the fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern, and the first The coil diameters of the 7-coil pattern, the fifth coil pattern, and the third coil pattern can be easily made uniform, and the inductance values of the coil elements can be made almost equal.
  • the coil diameters of the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern are equal, and the coil diameters of the fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern are The coil diameters of the seventh coil pattern, the fifth coil pattern, and the third coil pattern may be equal.
  • the coil diameter of each coil element can be made equal to each other, and the inductance value of each coil element can be made equal.
  • a line-to-line distance between the first coil pattern and the fourth coil pattern, a line-to-line distance between the fourth coil pattern and the seventh coil pattern, and the eighth coil pattern And the second coil pattern, the line distance between the second coil pattern and the fifth coil pattern, the line distance between the sixth coil pattern and the ninth coil pattern, and the first The line-to-line distance between the 9 coil pattern and the third coil pattern may be equal.
  • the degree of coupling between adjacent coil patterns in the direction perpendicular to the stacking direction can be made substantially equal.
  • the first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer are sequentially stacked, and in the stacking direction, an interval between the first coil pattern and the eighth coil pattern, and the eighth An interval between the coil pattern and the sixth coil pattern, an interval between the fourth coil pattern and the second coil pattern, an interval between the second coil pattern and the ninth coil pattern, the seventh coil pattern and the The interval between the five coil patterns and the interval between the fifth coil pattern and the third coil pattern may be equal.
  • the degree of coupling between adjacent coil patterns in the stacking direction can be made substantially equal.
  • the lengths of the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern are equal, and the lengths of the fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern are The lengths of the seventh coil pattern, the fifth coil pattern, and the third coil pattern may be equal.
  • the winding length of each coil element can be made equal to each other, and the inductance value of each coil element can be made equal to each other.
  • the first coil pattern, the second coil pattern, the third coil pattern, the fourth coil pattern, the fifth coil pattern, the sixth coil pattern, the seventh coil pattern, the eighth coil pattern, and Each of the ninth coil patterns may be configured by connecting a plurality of coil patterns.
  • the inductance value of each coil element can be improved.
  • first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer are sequentially laminated, and between the first base material layer and the second base material layer, and the second base layer.
  • An intermediate layer having a lower magnetic permeability than the first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer may be provided between the material layer and the third base material layer, respectively. Good.
  • the DC-DC converter module according to one aspect of the present invention may be configured by the coil array. That is, the DC-DC converter module according to one aspect of the present invention includes an element body formed by laminating the first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer, and the element body.
  • a coil array comprising a provided first coil element, a second coil element, and a third coil element, wherein the first coil element comprises a first coil pattern provided on the first base material layer, A second coil pattern provided on the second base material layer and a third coil pattern provided on the third base material layer are connected to each other, and the second coil element includes the first base element.
  • the fourth coil pattern provided on the material layer, the fifth coil pattern provided on the second base material layer, and the sixth coil pattern provided on the third base material layer are connected to each other.
  • the third coil element is disposed on the first base material layer.
  • the seventh coil pattern, the eighth coil pattern provided on the second base material layer, and the ninth coil pattern provided on the third base material layer are connected, and the element When the body is viewed from the stacking direction of the first base material layer, the second base material layer, and the third base material layer, the first coil pattern, the eighth coil pattern, and the sixth coil pattern are The fourth coil pattern, the second coil pattern, and the ninth coil pattern substantially overlap, and the seventh coil pattern, the fifth coil pattern, and the third coil pattern substantially overlap.
  • the coil array is configured.
  • the ripple current in the DC-DC converter module can be reduced by using the coil array in which the difference in the coupling degree between the coil elements is small.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views of a coil array according to Embodiment 1, in which FIG. 1A is a diagram viewed from one main surface side of the element body, and FIG. 1B is a diagram viewed from the other main surface side.
  • 2A is a coil array according to Embodiment 1, and is a schematic diagram of a cross section taken along line IIA-IIA shown in FIG.
  • FIG. 2B is a schematic diagram when the coil array according to Embodiment 1 is viewed from the stacking direction.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit of the coil array according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing each component (base material layer, coil pattern, lead conductor pattern) of the coil array according to the first embodiment, and FIGS. It is the figure seen from.
  • FIG. 4 is a diagram showing each component (base material layer, coil pattern, lead conductor pattern) of the coil array according to the first embodiment, and FIGS. It is the figure seen from.
  • FIG. 4 is a diagram showing
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a coil pattern, which is a coil array in a modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the coil array according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the coil array according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the coil array according to the third embodiment.
  • 9A and 9B are perspective views of a DC-DC converter module according to Embodiment 4, wherein FIG. 9A is a diagram viewed from one main surface side of the element body, and FIG. 9B is a diagram viewed from the other main surface side. is there.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a DC-DC converter module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a DC-DC converter module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a coil array according to the fifth embodiment.
  • 12 is a schematic diagram of a cross section taken along line XII-XII shown in FIG. 11, which is a coil array according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is an equivalent circuit of the coil array according to the fifth embodiment.
  • the coil array according to the first embodiment is a laminated coil built-in component that incorporates a plurality of coil elements. This coil array is used as a component constituting a power supply module such as a choke coil of a multi-phase DC-DC converter.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views of a coil array 1 according to Embodiment 1, wherein FIG. 1A is a view seen from one main surface 40a side of an element body 40, and FIG. 1B is a view seen from the other main surface 40b side.
  • FIG. 2A is a schematic diagram of a cross section taken along the line IIA-IIA shown in FIG. 1, which is the coil array 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2B is a schematic diagram when the coil array 1 is viewed from the stacking direction Z.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit of the coil array 1.
  • the coil array 1 has via conductors (interlayer conductors) and lead conductor patterns that connect the coil patterns, but these are not shown in FIGS. 1, 2A, and 2B.
  • the coil array 1 includes an element body 40 having a plurality of base material layers 41, 42, 43, a first coil element L ⁇ b> 1 provided in the element body 40, A second coil element L2 and a third coil element L3 are provided.
  • the coil array 1 includes a plurality of external terminals 50 provided on the other main surface 40b (the surface opposite to the one main surface 40a) of the element body 40.
  • the external terminal 50 is an LGA (Land Grid Array) type planar electrode.
  • the element body 40 includes a first base material layer 41, a second base material layer 42, a third base material layer 43, and outermost layers provided on both outer sides in the stacking direction Z of the base material layers 41 to 43. And outer layers 44 and 45.
  • Each of the base material layers 41 to 43 has the same thickness.
  • magnetic ferrite ceramics are used as the material of each of the base material layers 41 to 43 and the outermost layers 44 and 45. Specifically, ferrite containing iron oxide as a main component and containing at least one of zinc, nickel, and copper is used.
  • the coil array 1 is configured such that the degree of coupling (coupling coefficients K1, K2, K3) between the coil elements L1, L2, L3 is equal.
  • the first coil element L1 is provided on the first coil pattern 11 provided on the first base material layer 41, the second coil pattern 12 provided on the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the third coil pattern 13 is connected.
  • the coil patterns 11, 12, and 13 are sequentially connected by via conductors.
  • Each of both ends of the first coil element L1 is connected to each of the pair of external terminals 50 via a lead conductor pattern.
  • the second coil element L2 is provided on the fourth coil pattern 24 provided on the first base material layer 41, the fifth coil pattern 25 provided on the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the sixth coil pattern 26 is connected.
  • the coil patterns 24, 25, and 26 are sequentially connected by via conductors. Both ends of the second coil element L2 are connected to the pair of external terminals 50 via lead conductor patterns.
  • the third coil element L3 is provided in the seventh coil pattern 37 provided in the first base material layer 41, the eighth coil pattern 38 provided in the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the ninth coil pattern 39 is connected.
  • the coil patterns 37, 38, and 39 are sequentially connected by via conductors.
  • Each of both ends of the third coil element L3 is connected to each of the pair of external terminals 50 via a lead conductor pattern.
  • Each of the coil patterns 11 to 39 is a rectangular pattern having a loop shape.
  • Each coil axis A of each of the coil elements L1, L2, L3 is located inside each of the looped coil patterns 11 to 39.
  • the coil axes (winding axes) of the coil elements L1, L2, and L3 are the same.
  • the coil patterns 11 to 39 have the same width dimension and the same thickness dimension.
  • the direction in which the plurality of base material layers 41 to 43 are stacked is the stacking direction Z, the direction perpendicular to the stacking direction Z, and the long sides of the rectangular coil patterns 11 to 39 extend.
  • the direction perpendicular to both the X direction and the stacking direction Z and the X direction is called the Y direction.
  • each of the coil patterns 11 to 39 for example, a metal or alloy mainly composed of silver is used.
  • Each of these coil patterns 11 to 39 may be plated with, for example, nickel, palladium, or gold.
  • the coil diameters of the coil patterns 11 to 13 of the first coil element L1 are: first coil pattern 11> second coil pattern 12> third coil pattern 13.
  • the coil diameters of the coil patterns 24 to 26 of the second coil element L2 are sixth coil pattern 26> fourth coil pattern 24> fifth coil pattern 25.
  • the coil diameters of the coil patterns 37 to 39 of the third coil element L3 are the eighth coil pattern 38> the ninth coil pattern 39> the seventh coil pattern 37.
  • the coil array 1 has a structure in which the degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3 is substantially equal. Note that “substantially overlapping” does not need to be completely identical, and includes a case where the shapes of two coil patterns to be compared are approximately equal and part of them do not overlap.
  • the first coil pattern 11, the eighth coil pattern 38, and the sixth coil pattern 26 have the same coil diameter, and the fourth coil pattern 24, the second coil pattern 12, and the ninth coil pattern 39.
  • the coil diameters of the seventh coil pattern 37, the fifth coil pattern 25, and the third coil pattern 13 are equal. According to this, each coil diameter of the coil patterns 11, 38, 26, each coil diameter of the coil patterns 24, 12, 39, and each coil diameter of the coil patterns 37, 25, 13 can be easily made.
  • the inductance values of the coil elements L1, L2, and L3 can be made substantially equal.
  • the first coil pattern 11, the eighth coil pattern 38 and the sixth coil pattern 26 have the same length, and the fourth coil pattern 24, the second coil pattern 12 and the ninth coil pattern 39. Are equal in length, and the seventh coil pattern 37, the fifth coil pattern 25, and the third coil pattern 13 are equal in length.
  • the coil lengths of the coil elements L1, L2, and L3 in the coil array 1 can be made equal to each other, and the inductance values of the coil elements L1, L2, and L3 can be made equal to each other.
  • the distances between the adjacent coil patterns are equal. Specifically, the line-to-line distance between the first coil pattern 11 and the fourth coil pattern 24, the line-to-line distance between the fourth coil pattern 24 and the seventh coil pattern 37, the eighth coil pattern 38 and the second coil pattern 12. , The distance between the second coil pattern 12 and the fifth coil pattern 25, the distance between the sixth coil pattern 26 and the ninth coil pattern 39, and the ninth coil pattern 39 and the third The distance between lines with the coil pattern 13 is equal.
  • the degree of coupling between adjacent coil patterns in the direction perpendicular to the stacking direction Z can be made substantially equal.
  • the number of times the coil pattern of one coil element is adjacent to the coil pattern of the other two coil elements is the same.
  • the coil pattern 24 is located inside the coil pattern 11 in the first base material layer 41, and the coil pattern 25 and the outside are located inside the coil pattern 12 in the second base material layer 42.
  • the coil pattern 38 is located on the outside of the coil pattern 13 in the third base material layer 43.
  • the coil patterns of the second coil element L2 and the third coil element L3 are each positioned twice next to the coil pattern of the first coil element L1.
  • the coil patterns of the other coil elements are configured to be positioned twice. Thereby, in the coil array 1, in the direction perpendicular to the stacking direction Z, it is possible to equalize the opportunities for adjacent coil patterns to be combined, and to achieve a uniform degree of coupling.
  • the intervals between adjacent coil patterns in the stacking direction Z are equal. Specifically, the interval between the first coil pattern 11 and the eighth coil pattern 38, the interval between the eighth coil pattern 38 and the sixth coil pattern 26, the interval between the fourth coil pattern 24 and the second coil pattern 12, The interval between the second coil pattern 12 and the ninth coil pattern 39, the interval between the seventh coil pattern 37 and the fifth coil pattern 25, and the interval between the fifth coil pattern 25 and the third coil pattern 13 are equal.
  • the coil array 1 has a structure in which the degree of coupling between adjacent coil patterns in the stacking direction Z is substantially equal.
  • the number of times the coil pattern of one coil element is adjacent to the coil pattern of the other two coil elements is the same.
  • the coil pattern 38 is located below the coil pattern 11
  • the coil pattern 24 is located above the coil pattern 12
  • the coil pattern 39 is located below
  • the coil pattern 13 is located above the coil pattern 13.
  • the coil pattern 25 is located.
  • the coil patterns of the second coil element L2 and the third coil element L3 are respectively arranged twice above and below the coil pattern of the first coil element L1. Even when attention is paid to the second coil element L2 or the third coil element L3, the coil patterns of the other coil elements are configured to be positioned twice.
  • the present invention is not limited to this, and the coil array 1 is not limited to the adjacent coil patterns, even when considering the degree of coupling between adjacent coil patterns. Are connected in a well-balanced state.
  • the coil array 1 is not limited to coupling via a magnetic field, but is balanced even by capacitive coupling via an electric field.
  • FIG. 4 is a diagram showing each component of the coil array 1 (base material layers 41 to 43, coil patterns 11 to 39, and lead conductor patterns).
  • (A) to (c) show the base material layers 41 to 43, respectively. It is the figure which looked at 43 from the lower surface side.
  • a green sheet is prepared by sheet-forming a slurry containing magnetic ceramic powder.
  • a plurality of through holes are formed, a conductive paste is filled in the through holes to form a plurality of via conductors, and a coil is formed on the main surface of the green sheet.
  • Patterns 11, 24, and 37 are formed.
  • a plurality of via conductors are formed and the coil patterns 38, 12, 25 are formed.
  • a plurality of via conductors are formed, and the coil patterns 26, 39, and 13 are formed.
  • the through hole is formed by, for example, laser processing.
  • the coil patterns 11 to 39 are formed, for example, by screen printing a conductor paste containing Ag powder.
  • a plurality of ceramic green sheets on which each conductor pattern is formed are laminated and pressure-bonded.
  • the ends b, h, n of the coil patterns 11, 24, 37 and the ends c, i, o of the coil patterns 12, 25, 38 are connected via the via conductors.
  • the ends d, j, and p of the coil patterns 12, 25, and 38 and the ends e, k, and q of the coil patterns 13, 26, and 39 are connected to each other through via conductors.
  • stacked laminated body block is cut and separated into pieces, and is baked collectively after that. By this firing, the magnetic ceramic powder in each green sheet is sintered and the Ag powder in the conductor paste is sintered.
  • Magnetic ceramics are so-called LTCC ceramics (Low Temperature Co-fired Ceramics), the firing temperature of which is lower than the melting point of silver, and silver can be used as a material for each coil pattern and via conductor.
  • LTCC ceramics Low Temperature Co-fired Ceramics
  • silver can be used as a material for each coil pattern and via conductor.
  • the coil patterns 11, 38 and 26 substantially overlap, and the coil patterns 24, 12 and 39 are overlapped. Substantially overlap, and the coil patterns 37, 25, and 13 substantially overlap. Thereby, the difference of the coupling degree between each coil element L1, L2, L3 of the coil array 1 can be made small.
  • a coil array in which three coil elements are sequentially arranged in the element body can be considered.
  • the degree of coupling between adjacent coil elements can be made equal, but it is difficult to match the degree of coupling between coil elements located at both ends to the degree of coupling between other coil elements. is there.
  • the difference in the degree of coupling between the coil elements can be reduced in a state where the three coil elements are accommodated in one chip.
  • the coil array 1 when the element body 40 is viewed from the stacking direction Z, the sum of the overlapping areas of the coil patterns of one set of coil elements is the coil of the other set of coil elements. It is equal to the sum of the overlapping areas of the patterns.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing each of the coil patterns 11 to 39 in the coil array 1A according to the modification of the first embodiment.
  • the coil array 1A in the modified example is different from the coil array 1 shown in the first embodiment in how the coil elements L1, L2, and L3 are pulled out.
  • the lead wires at both ends of the second coil element L1 are located at In / L2 and Out / L2 located on the negative side in the X direction
  • the lead wires at both ends of the first coil element L1 and the third coil element L3 are denoted as X. It is pulled out to In / L1, Out / L1, In / L3, and Out / L3 located on the positive direction side.
  • a plurality of end portions connecting the coil patterns 11 to 39 are dispersed in each corner of the rectangular coil pattern so as not to concentrate on a predetermined region when viewed from the stacking direction Z.
  • the coil patterns 11, 38 and 26 substantially overlap, the coil patterns 24, 12 and 39 substantially overlap, and the coil pattern 37 , 25 and 13 substantially overlap.
  • the difference of the coupling degree between each coil element L1, L2, and L3 can be made small.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the coil array 1B according to the second embodiment.
  • each of the coil patterns 11 to 39 is configured by connecting a plurality of coil patterns. Further, intermediate layers 47a and 47b having a low magnetic permeability are provided between predetermined coil patterns adjacent in the stacking direction Z.
  • each of the magnetic layers 46a, 46b, 46c is formed by laminating a plurality of base material layers.
  • an intermediate layer 47a is provided between the magnetic layer 46a and the magnetic layer 46b, and an intermediate layer 47b is provided between the magnetic layer 46b and the magnetic layer 46c.
  • These intermediate layers 47a and 47b are made of a material having a relative permeability lower than that of the magnetic layers 46a to 46c.
  • nonmagnetic ferrite ceramics or insulating glass ceramics mainly composed of alumina and glass are used. It is done.
  • the intermediate layers 47a and 47b are sometimes called nonmagnetic layers.
  • each of the coil patterns 11 to 39 is formed of a plurality of layers, so that the inductance values of the coil elements L1, L2, and L3 can be improved.
  • an intermediate layer 47a having a low magnetic permeability is provided between the coil patterns 11, 24, 37 and the coil patterns 38, 12, 25 and between the coil patterns 38, 12, 25 and the coil patterns 26, 39, 13. , 47b, it is possible to suppress the formation of minor loops in each of the coil patterns 11 to 39. As a result, the degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3 can be increased.
  • FIG. 7 is a perspective view of a coil array 1C according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the coil array 1C.
  • a plurality of external terminals 51 are provided on the side surfaces 40 c and 40 d of the element body 40.
  • the element body 40 shown in the second embodiment is used. Note that the element body shown in the first embodiment may be used.
  • Three external terminals 51 are formed on one side surface 40c of the element body 40 and three on the other side surface 40d.
  • the external terminals 51 have a predetermined width in the Y direction, and are provided at intervals on the side surfaces 40c and 40d.
  • the external terminal 51 has a lateral U-shape and is provided so as to extend from the side surfaces 40c and 40d to a part of the one main surface 40a and from the side surfaces 40c and 40d to a part of the other main surface 40b.
  • a plurality of external terminals 51 are provided on the side surfaces 40c and 40d of the element body.
  • the wiring drawn out from the end portions of the coil elements L1, L2, and L3 to the outside of the element body 40 can have a simple structure.
  • FIG. 9A and 9B are perspective views of the DC-DC converter module 2 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9A is a view as seen from the one main surface 40a side of the element body 40
  • FIG. 9B is a view from the other main surface 40b side.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the DC-DC converter module 2.
  • the DC-DC converter module 2 is a three-phase multi-phase DC-DC converter, and includes an element body 40, three coil elements L1, L2, and L3 provided in the element body 40, and one main surface 40a.
  • a switching IC element 61 and a plurality of capacitors 62a, 62b, 62c, and 62d that are mounted and connected to the coil elements L1, L2, and L3 are provided.
  • a plurality of external terminals 50 are provided on the other main surface 40 b of the element body 40.
  • the input terminal of the SW-IC (switching IC element 61) is connected to the external terminal Vin.
  • the SW-IC has three output terminals. Each of the three output terminals is connected to the external terminal Vout1 through the first coil element L1, to the external terminal Vout2 through the second coil element L2, and to the third coil element. It is connected to the external terminal Vout3 via L3.
  • the external terminal Vin and the external terminals Vout1 to Vout3 are a part of the external terminal 50.
  • One end of the input side capacitor Cin (capacitor 62a) is connected between the external terminal Vin and the input terminal of the SW-IC, and the other end is connected to the ground.
  • One end of the output side capacitor C1 (capacitor 62b) is connected between the first coil element L1 and the external terminal Vout1, and the other end is connected to the ground.
  • One end of the output side capacitor C2 (capacitor 62c) is connected between the second coil element L2 and the external terminal Vout2, and the other end is connected to the ground.
  • One end of the output side capacitor C3 (capacitor 62d) is connected between the third coil element L3 and the external terminal Vout3, and the other end is connected to the ground.
  • the SW-IC includes, for example, a plurality of switch elements such as field effect transistors and a controller that makes the plurality of switch elements conductive or non-conductive exclusively (alternately).
  • the DC-DC converter module 2 switches the input voltage supplied to the external terminal Vin at a predetermined frequency using the plurality of switch elements, and also includes the coil elements L1, L2, L3 and the capacitor C1, The signals are smoothed by C2 and C3, converted to a desired output voltage, and output from the external terminals Vout1 to Vout3.
  • the coil array 1 shown in the first embodiment is used as the coil elements L1, L2, and L3 shown in FIG.
  • the difference in the degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3 can be reduced, and the ripple current in the DC-DC converter module 2 can be reduced.
  • the load step response can be speeded up by reducing the difference in the degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3.
  • coil array 1D according to Embodiment 5 will be described.
  • external terminals are provided on both main surfaces of one main surface 40a and the other main surface 40b of element body 40.
  • FIG. 11 is a perspective view of the coil array 1D.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a cross section taken along line XII-XII shown in FIG. 11, which is the coil array 1D according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is an equivalent circuit of the coil array 1D. Note that the coil array 1D has via conductors (interlayer conductors) and lead conductor patterns that connect the coil patterns, but these are not shown in FIGS. 11 and 12.
  • the coil array 1D includes an element body 40 having a plurality of base material layers 41, 42, and 43, and a first coil element L1 and a second coil element provided in the element body 40. L2 and a third coil element L3.
  • the coil array 1 includes a plurality of external terminals P1, P3, and P5 provided on the other main surface 40b of the element body 40, and a plurality of external terminals P2, P4, and P6 provided on the one main surface 40a. ing.
  • the external terminals P1 to P6 are LGA type planar electrodes.
  • the first coil element L1 is provided on the first coil pattern 11 provided on the first base material layer 41, the second coil pattern 12 provided on the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the third coil pattern 13 is connected.
  • the coil patterns 11, 12, and 13 are sequentially connected by via conductors.
  • One end of the first coil element L1 is connected to the external terminal P1 via a lead conductor pattern, and the other end of the first coil element L1 is connected to the external terminal P2 via a lead conductor pattern.
  • the second coil element L2 is provided on the fourth coil pattern 24 provided on the first base material layer 41, the fifth coil pattern 25 provided on the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the sixth coil pattern 26 is connected.
  • the coil patterns 24, 25, and 26 are sequentially connected by via conductors.
  • One end of the second coil element L2 is connected to the external terminal P3 via a lead conductor pattern, and the other end of the second coil element L2 is connected to the external terminal P4 via a lead conductor pattern.
  • the third coil element L3 is provided in the seventh coil pattern 37 provided in the first base material layer 41, the eighth coil pattern 38 provided in the second base material layer 42, and the third base material layer 43.
  • the ninth coil pattern 39 is connected.
  • the coil patterns 37, 38, and 39 are sequentially connected by via conductors.
  • One end of the third coil element L3 is connected to the external terminal P5 via a lead conductor pattern, and the other end of the third coil element L3 is connected to the external terminal P6 via a lead conductor pattern.
  • the coil array 1D is mounted on a printed wiring board (not shown) built in the electronic device. Specifically, external terminals P1, P3, and P5 provided on the other main surface 40b side of the element body 40 are joined to the printed wiring board with solder or the like.
  • a flexible cable (not shown) is joined to the external terminals P2, P4, and P6 provided on the one main surface 40a side by solder or the like. That is, the coil array 1D is used as an interposer for flexible cables and printed wiring boards.
  • a flexible wiring board may be joined to the external terminals P2, P4, P6 of the coil array 1D instead of the flexible cable.
  • the first coil pattern 11, the eighth coil pattern 38, and the sixth coil pattern 26 substantially overlap
  • the fourth coil The pattern 24, the second coil pattern 12, and the ninth coil pattern 39 substantially overlap
  • the seventh coil pattern 37, the fifth coil pattern 25, and the third coil pattern 13 substantially overlap.
  • the degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3 can be made substantially equal, and the difference in degree of coupling between the coil elements L1, L2, and L3 can be reduced.
  • the element body 40 is formed by sequentially laminating the base material layer 41, the base material layer 42, and the base material layer 43.
  • the present invention is not limited to this.
  • the base body layer 43 is provided between the base material layer 41 and the base material layer 42, or the base material layer 41 is provided between the base material layer 42 and the base material layer 43 to form the element body 40. May be. That is, the 1st base material layer 41, the 2nd base material layer 42, and the 3rd base material layer 43 may be laminated
  • the shape of the coil patterns 11 to 39 is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape or an elliptical shape. Further, the number of turns of the coil patterns 11 to 39 may be one turn or half turn, and the winding shape may be a spiral.
  • the coil array of the present invention can be widely used as a part constituting a power supply module such as a choke coil of a DC-DC converter.
  • the DC-DC converter module can be used as a component constituting a multiphase type switching power supply circuit.

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Abstract

基材層（４１、４２、４３）が積層されることで形成された素体（４０）と、素体（４０）内に設けられたコイル素子（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）とを備え、コイル素子（Ｌ１）は、基材層（４１～４３）のそれぞれに対応して設けられたコイルパターン（１１、１２、１３）が接続されることで構成され、コイル素子（Ｌ２）は、基材層（４１～４３）のそれぞれに対応して設けられたコイルパターン（２４、２５、２６）が接続されることで構成され、コイル素子（Ｌ３）は、基材層（４１～４３）のそれぞれに対応して設けられたコイルパターン（３７、３８、３９）が接続されることで構成されている。そして、素体（４０）を積層方向（Ｚ）から見た場合に、コイルパターン（１１、３８、２６）は実質的に重なり、コイルパターン（２４、１２、３９）は実質的に重なり、コイルパターン（３７、２５、１３）は実質的に重なっている。

Description

コイルアレイおよびＤＣ－ＤＣコンバータモジュール
　本発明は、複数のコイル素子を有するコイルアレイ、および、このコイルアレイを用いたＤＣ－ＤＣコンバータモジュールに関する。
　従来、マルチフェーズ型のスイッチング電源回路が知られている。
　この種の電源回路の一例として、特許文献１には、ＩＣ素子と、３つのコイル素子と、コンデンサとを備える三相マルチフェーズ型のスイッチング電源回路が開示されている。この電源回路では、ＩＣ素子でスイッチングを行う場合に位相を等間隔（例えば２π／３ｒａｄずつ）ずらして動作させることで、コンデンサにより生じるリップル電流をキャンセルしている。
特開２０１３－１７２５６６号公報
　マルチフェーズ型のスイッチング電源回路では、各電力段に設けられたコイル素子を互いに結合させた状態で電圧出力する場合がある。その場合のコイル素子としては、例えば、複数のコイル素子が１チップ内に収容されたコイルアレイが用いられる。しかしながら、コイルアレイの各コイル素子間の結合度が異なると、スイッチング電源回路において、リップル電流を十分にキャンセルできないという問題が生じる。
　そこで、本発明は、複数のコイル素子間の結合度の差を小さくすることができるコイルアレイ等を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るコイルアレイは、第１基材層、第２基材層および第３基材層が積層されることで形成された素体と、前記素体内に設けられた第１コイル素子、第２コイル素子および第３コイル素子とを備えるコイルアレイであって、前記第１コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第１コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第２コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第３コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第２コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第４コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第５コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第６コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第３コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第７コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第８コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第９コイルパターンとが接続されることで構成され、前記素体を、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層の積層方向から見た場合に、前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンは実質的に重なり、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンは実質的に重なり、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンは実質的に重なっている。
　このように、素体を積層方向から見た場合に、第１コイルパターン、第８コイルパターンおよび第６コイルパターンが実質的に重なり、第４コイルパターン、第２コイルパターンおよび第９コイルパターンが実質的に重なり、第７コイルパターン、第５コイルパターンおよび第３コイルパターンが実質的に重なる構造とすることで、コイルアレイの各コイル素子間の結合度の差を小さくすることができる。
　また、前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれは、ループ状のパターンであり、前記第１コイル素子、前記第２コイル素子および前記第３コイル素子のそれぞれのコイル軸は、前記ループ状をした前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれの内側に位置していてもよい。
　これによれば、コイルアレイの各コイル素子間の結合度をほぼ等しくすることができる。
　また、前記第１コイル素子、前記第２コイル素子および前記第３コイル素子のそれぞれのコイル軸は、一致していてもよい。
　これによれば、コイルアレイの各コイル素子間の結合度を等しくすることができる。
　また、前記第１コイル素子の前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第１コイルパターン＞第２コイルパターン＞第３コイルパターン、であり、前記第２コイル素子の前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第６コイルパターン＞第４コイルパターン＞第５コイルパターン、であり、前記第３コイル素子の前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第８コイルパターン＞第９コイルパターン＞第７コイルパターン、であってもよい。
　これによれば、第１コイルパターン、第８コイルパターンおよび第６コイルパターンのそれぞれのコイル径、並びに、第４コイルパターン、第２コイルパターンおよび第９コイルパターンのそれぞれのコイル径、並びに、第７コイルパターン、第５コイルパターンおよび第３コイルパターンのそれぞれのコイル径を容易に揃えることができ、各コイル素子のインダクタンス値をほぼ等しくすることが可能となる。
　また、前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しく、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しく、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しくてもよい。
　これによれば、各コイル素子のコイル径を互いに等しくすることができ、各コイル素子のインダクタンス値を等しくすることができる。
　また、前記積層方向と垂直な方向において、前記第１コイルパターンと前記第４コイルパターンとの線間距離、前記第４コイルパターンと前記第７コイルパターンとの線間距離、前記第８コイルパターンと前記第２コイルパターンとの線間距離、前記第２コイルパターンと前記第５コイルパターンとの線間距離、前記第６コイルパターンと前記第９コイルパターンとの線間距離、および、前記第９コイルパターンと前記第３コイルパターンとの線間距離は、等しくてもよい。
　これによれば、積層方向と垂直な方向において隣り合うコイルパターン同士の結合度をほぼ等しくすることができる。
　また、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層は順次積層され、前記積層方向において、前記第１コイルパターンと前記第８コイルパターンとの間隔、前記第８コイルパターンと前記第６コイルパターンとの間隔、前記第４コイルパターンと前記第２コイルパターンとの間隔、前記第２コイルパターンと前記第９コイルパターンとの間隔、前記第７コイルパターンと前記第５コイルパターンとの間隔、および、前記第５コイルパターンと前記第３コイルパターンとの間隔は、等しくてもよい。
　これによれば、積層方向において隣り合うコイルパターン同士の結合度を、ほぼ等しくすることができる。
　また、前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれの長さは等しく、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれの長さは等しく、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれの長さは等しくてもよい。
　これによれば、各コイル素子の巻線長を互いに等しくすることができ、各コイル素子のインダクタンス値を互いに等しくすることができる。
　また、前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれは、複数層のコイルパターンを接続することで構成されていてもよい。
　これによれば、各コイル素子のインダクタンス値を向上させることができる。
　また、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層は順次積層され、前記第１基材層と前記第２基材層との間、および、前記第２基材層と前記第３基材層との間には、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層よりも透磁率が低い中間層がそれぞれ設けられていてもよい。
　このように、各コイルパターンの間に透磁率の低い中間層を設けることで、各コイルパターンのそれぞれにマイナーループが形成されることを抑制することができる。その結果、各コイル素子間の結合度を高めるとともに、結合度の差を小さくすることが可能となる。
　また、本発明の一態様に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールは、上記コイルアレイにより構成されていてもよい。すなわち、本発明の一態様に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールは、第１基材層、第２基材層および第３基材層が積層されることで形成された素体と、前記素体内に設けられた第１コイル素子、第２コイル素子および第３コイル素子とを備えるコイルアレイであって、前記第１コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第１コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第２コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第３コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第２コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第４コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第５コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第６コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第３コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第７コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第８コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第９コイルパターンとが接続されることで構成され、前記素体を、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層の積層方向から見た場合に、前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンは実質的に重なり、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンは実質的に重なり、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンは実質的に重なっている、コイルアレイにより構成される。
　このように、各コイル素子間の結合度の差が小さいコイルアレイを用いることで、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおけるリップル電流を低減することが可能となる。
　本発明によれば、複数のコイル素子間の結合度の差を小さくすることができるコイルアレイ等を提供することができる。
図１は、実施の形態１に係るコイルアレイの斜視図であって、（ａ）は素体の一方主面側から見た図、（ｂ）は他方主面側から見た図である。 図２Ａは、実施の形態１に係るコイルアレイであって、図１に示すＩＩＡ－ＩＩＡ線の断面の模式図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係るコイルアレイを積層方向から見た場合の模式図である。 図３は、実施の形態１に係るコイルアレイの等価回路である。 図４は、実施の形態１に係るコイルアレイの各構成要素（基材層、コイルパターン、引き出し導体パターン）を示す図であり、（ａ）～（ｃ）は、各基材層を下面側から見た図である。 図５は、実施の形態１の変形例におけるコイルアレイであって、コイルパターンを模式的に示した斜視図である。 図６は、実施の形態２に係るコイルアレイの断面の模式図である。 図７は、実施の形態３に係るコイルアレイの斜視図である。 図８は、実施の形態３に係るコイルアレイの断面の模式図である。 図９は、実施の形態４に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの斜視図であり、（ａ）は素体の一方主面側から見た図、（ｂ）は他方主面側から見た図である。 図１０は、実施の形態４に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの回路図である。 図１１は、実施の形態５に係るコイルアレイの斜視図である。 図１２は、実施の形態５に係るコイルアレイであって、図１１に示すＸＩＩ－ＸＩＩ線の断面の模式図である。 図１３は、実施の形態５に係るコイルアレイの等価回路である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、製造工程、および製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。
　（実施の形態１）
　実施の形態１に係るコイルアレイは、複数のコイル素子を内蔵する積層型のコイル内蔵部品である。このコイルアレイは、例えば、マルチフェーズ用ＤＣ－ＤＣコンバータのチョークコイルなど、電源モジュールを構成する部品として用いられる。
　図１は、実施の形態１に係るコイルアレイ１の斜視図であって、（ａ）は素体４０の一方主面４０ａ側から見た図、（ｂ）は他方主面４０ｂ側から見た図である。図２Ａは、実施の形態１に係るコイルアレイ１であって、図１に示すＩＩＡ－ＩＩＡ線の断面の模式図である。図２Ｂは、コイルアレイ１を積層方向Ｚから見た場合の模式図である。図３は、コイルアレイ１の等価回路である。
　なお、コイルアレイ１は、各コイルパターンを接続するビア導体（層間導体）や引き出し導体パターンを有しているが、図１、図２Ａおよび図２Ｂでは、それらの図示を省略している。
　コイルアレイ１は、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、複数の基材層４１、４２、４３を有する素体４０と、素体４０内に設けられた第１コイル素子Ｌ１、第２コイル素子Ｌ２および第３コイル素子Ｌ３とを備えている。また、コイルアレイ１は、素体４０の他方主面４０ｂ（一方主面４０ａと反対の面）に設けられた複数の外部端子５０を備えている。外部端子５０は、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）型の平面電極である。
　素体４０は、順に積層された第１基材層４１、第２基材層４２および第３基材層４３と、各基材層４１～４３の積層方向Ｚの両外側に設けられた最外層４４、４５とを有している。各基材層４１～４３のそれぞれの厚みは、同じである。各基材層４１～４３および最外層４４、４５の材料としては、例えば、磁性フェライトセラミックスが用いられる。具体的には、酸化鉄を主成分とし、亜鉛、ニッケルおよび銅のうち少なくとも１つ以上を含むフェライトが用いられる。
　素体４０の内部には、第１コイル素子Ｌ１、第２コイル素子Ｌ２および第３コイル素子Ｌ３が入り混じった状態で設けられている。このコイルアレイ１では、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度（結合係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）が等しくなるように構成されている。
　第１コイル素子Ｌ１は、第１基材層４１に設けられた第１コイルパターン１１と、第２基材層４２に設けられた第２コイルパターン１２と、第３基材層４３に設けられた第３コイルパターン１３とが接続されることで構成される。コイルパターン１１、１２、１３は、順にビア導体で接続されている。第１コイル素子Ｌ１の両端のそれぞれは、引き出し導体パターンを介して一対の外部端子５０のそれぞれに接続される。
　第２コイル素子Ｌ２は、第１基材層４１に設けられた第４コイルパターン２４と、第２基材層４２に設けられた第５コイルパターン２５と、第３基材層４３に設けられた第６コイルパターン２６とが接続されることで構成される。コイルパターン２４、２５、２６は、順にビア導体で接続されている。第２コイル素子Ｌ２の両端のそれぞれは、引き出し導体パターンを介して一対の外部端子５０のそれぞれに接続される。
　第３コイル素子Ｌ３は、第１基材層４１に設けられた第７コイルパターン３７と、第２基材層４２に設けられた第８コイルパターン３８と、第３基材層４３に設けられた第９コイルパターン３９とが接続されることで構成される。コイルパターン３７、３８、３９は、順にビア導体で接続されている。第３コイル素子Ｌ３の両端のそれぞれは、引き出し導体パターンを介して一対の外部端子５０のそれぞれに接続される。
　各コイルパターン１１～３９のそれぞれは、ループ状をした矩形状パターンである。各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれのコイル軸Ａは、ループ状をした各コイルパターン１１～３９のそれぞれの内側に位置している。また、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のコイル軸（巻回軸）は一致している。各コイルパターン１１～３９は、幅寸法がそれぞれ同じであり、厚み寸法がそれぞれ同じである。
　なお、以降において、複数の基材層４１～４３が積層されている方向を積層方向Ｚ、積層方向Ｚに垂直な方向であって、矩形状をしたコイルパターン１１～３９の長辺が延びる方向をＸ方向、積層方向ＺおよびＸ方向の両方に垂直な方向をＹ方向と呼ぶ。
　各コイルパターン１１～３９の材料としては、例えば、銀を主成分とする金属または合金が用いられる。これらのコイルパターン１１～３９のそれぞれに、例えば、ニッケル、パラジウム、または金によるめっきが施されていてもよい。
　第１コイル素子Ｌ１のコイルパターン１１～１３のそれぞれのコイル径の大きさは、第１コイルパターン１１＞第２コイルパターン１２＞第３コイルパターン１３、である。第２コイル素子Ｌ２のコイルパターン２４～２６のそれぞれのコイル径の大きさは、第６コイルパターン２６＞第４コイルパターン２４＞第５コイルパターン２５、である。第３コイル素子Ｌ３のコイルパターン３７～３９のそれぞれのコイル径の大きさは、第８コイルパターン３８＞第９コイルパターン３９＞第７コイルパターン３７、である。
　本実施の形態では、素体４０を積層方向Ｚから見た場合に、第１コイルパターン１１、第８コイルパターン３８および第６コイルパターン２６は実質的に重なり、第４コイルパターン２４、第２コイルパターン１２および第９コイルパターン３９は実質的に重なり、第７コイルパターン３７、第５コイルパターン２５および第３コイルパターン１３は実質的に重なっている。これにより、コイルアレイ１は、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度が、ほぼ等しくなる構造となっている。なお、実質的に重なっているとは、完全同一である必要はなく、比較する２つのコイルパターンの形状がほぼ等しく、一部が重なっていない場合を含む。
　また、本実施の形態では、第１コイルパターン１１、第８コイルパターン３８および第６コイルパターン２６のそれぞれのコイル径は等しく、第４コイルパターン２４、第２コイルパターン１２および第９コイルパターン３９のそれぞれのコイル径は等しく、第７コイルパターン３７、第５コイルパターン２５および第３コイルパターン１３のそれぞれのコイル径は等しい。これによれば、コイルパターン１１、３８、２６のそれぞれのコイル径、並びに、コイルパターン２４、１２、３９のそれぞれのコイル径、並びに、コイルパターン３７、２５、１３のそれぞれのコイル径を容易にそろえることができ、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のインダクタンス値をほぼ等しくすることが可能となる。なお、コイル径が等しいとは、比較する２つのコイルパターンが矩形状である場合、対向する長辺間の距離（短辺の長さ）がそれぞれ同じであり、対向する短辺間の距離（長辺の長さ）がそれぞれ同じであることを意味する。
　また、本実施の形態では、第１コイルパターン１１、第８コイルパターン３８および第６コイルパターン２６のそれぞれの長さは等しく、第４コイルパターン２４、第２コイルパターン１２および第９コイルパターン３９のそれぞれの長さは等しく、第７コイルパターン３７、第５コイルパターン２５および第３コイルパターン１３のそれぞれの長さは等しい。この構造により、コイルアレイ１における各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の巻線長を互いに等しくすることができ、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のインダクタンス値を互いに等しくすることができる。
　また、本実施の形態では、積層方向Ｚと垂直な方向（Ｘ方向およびＹ方向）において、隣り合うコイルパターン同士の線間距離が等しくなっている。具体的には、第１コイルパターン１１と第４コイルパターン２４との線間距離、第４コイルパターン２４と第７コイルパターン３７との線間距離、第８コイルパターン３８と第２コイルパターン１２との線間距離、第２コイルパターン１２と第５コイルパターン２５との線間距離、第６コイルパターン２６と第９コイルパターン３９との線間距離、および、第９コイルパターン３９と第３コイルパターン１３との線間距離が、等しい。この構造により、積層方向Ｚと垂直な方向において隣り合うコイルパターン同士の結合度（磁界を介して結合する場合の結合度）を、ほぼ等しくすることができる。
　また、本実施の形態では、積層方向Ｚと垂直な方向において、１つのコイル素子のコイルパターンが他の２つのコイル素子のコイルパターンに隣り合う回数、すなわち隣接回数が同じとなっている。例えば、第１コイル素子Ｌ１に着目した場合、第１基材層４１ではコイルパターン１１の内側にコイルパターン２４が位置し、第２基材層４２ではコイルパターン１２の内側にコイルパターン２５、外側にコイルパターン３８が位置し、第３基材層４３ではコイルパターン１３の外側にコイルパターン３９が位置している。すなわち、第１コイル素子Ｌ１のコイルパターンの隣に、第２コイル素子Ｌ２および第３コイル素子Ｌ３のコイルパターンがそれぞれ２回ずつ位置するように構成されている。また、第２コイル素子Ｌ２または第３コイル素子Ｌ３に着目した場合でも、他のコイル素子のコイルパターンがそれぞれ２回ずつ位置するように構成されている。これにより、コイルアレイ１では、積層方向Ｚと垂直な方向において、隣り合うコイルパターン同士が結合する機会を均等にすることができ、結合度の均整化を図ることができる。
　また、本実施の形態では、積層方向Ｚにおいて隣り合うコイルパターン同士の間隔が等しくなっている。具体的には、第１コイルパターン１１と第８コイルパターン３８との間隔、第８コイルパターン３８と第６コイルパターン２６との間隔、第４コイルパターン２４と第２コイルパターン１２との間隔、第２コイルパターン１２と第９コイルパターン３９との間隔、第７コイルパターン３７と第５コイルパターン２５との間隔、および、第５コイルパターン２５と第３コイルパターン１３との間隔が、等しい。これにより、コイルアレイ１は、積層方向Ｚにおいて隣り合うコイルパターン同士の結合度が、ほぼ等しくなる構造となっている。
　また、本実施の形態では、積層方向Ｚにおいて、１つのコイル素子のコイルパターンが他の２つのコイル素子のコイルパターンに隣り合う回数、すなわち隣接回数が同じとなっている。例えば、第１コイル素子Ｌ１に着目した場合、コイルパターン１１の下にコイルパターン３８が位置し、コイルパターン１２の上にコイルパターン２４、下にコイルパターン３９が位置し、コイルパターン１３の上にコイルパターン２５が位置している。すなわち、第１コイル素子Ｌ１のコイルパターンの上下に、第２コイル素子Ｌ２および第３コイル素子Ｌ３のコイルパターンがそれぞれ２回ずつ位置するように構成されている。また、第２コイル素子Ｌ２または第３コイル素子Ｌ３に着目した場合でも、他のコイル素子のコイルパターンがそれぞれ２回ずつ位置するように構成されている。これにより、コイルアレイ１では、積層方向Ｚにおいて、隣り合うコイルパターン同士が結合する機会を均等にすることができ、結合度の均整化を図ることができる。
　なお、上記では隣り合うコイルパターン同士の結合度について着目したが、それに限られず、コイルアレイ１は、隣りではなく離れて位置するコイルパターン同士の結合度を考慮した場合であっても、全体的に均整がとれた状態で結合されている。また、コイルアレイ１では、磁界を介した結合に限られず、電界を介した容量結合であっても均整がとれている。
　次に、コイルアレイ１の製造工程について説明する。
　図４は、コイルアレイ１の各構成要素（基材層４１～４３、コイルパターン１１～３９、引き出し導体パターン）を示す図であり、（ａ）～（ｃ）は、各基材層４１～４３を下面側から見た図である。
　まず、複数のセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、磁性体セラミック粉末を含んだスラリーをシート成形することによってグリーンシートを準備する。
　次いで、第１基材層４１となるグリーンシートにおいて、複数の貫通孔を形成し、当該貫通孔内に導体ペーストを充填して複数のビア導体を形成するとともに、グリーンシートの主面上にコイルパターン１１、２４、３７を形成する。同様に、第２基材層４２となるグリーンシートにおいて、複数のビア導体を形成するとともに、コイルパターン３８、１２、２５を形成する。また同様に、第３基材層４３となるグリーンシートにおいて、複数のビア導体を形成するとともに、コイルパターン２６、３９、１３を形成する。なお、貫通孔は、例えば、レーザー加工により形成される。コイルパターン１１～３９は、例えば、Ａｇ粉末を含んだ導体ペーストをスクリーン印刷することで形成される。
　次いで、各導体パターンが形成された複数のセラミックグリーンシートを積層・圧着する。これにより、コイルパターン１１、２４、３７の端部ｂ、ｈ、ｎと、コイルパターン１２、２５、３８の端部ｃ、ｉ、ｏとがビア導体を介してそれぞれ接続される。また、コイルパターン１２、２５、３８の端部ｄ、ｊ、ｐと、コイルパターン１３、２６、３９の端部ｅ、ｋ、ｑとがビア導体を介してそれぞれ接続される。そして積層された積層体ブロックをカットして個片化し、その後、一括して焼成する。この焼成により、各グリーンシート中の磁性体セラミック粉末が焼結するとともに、導体ペースト中のＡｇ粉末が焼結する。
　磁性体セラミックスは、いわゆるＬＴＣＣセラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics）であり、その焼成温度が銀の融点以下であって、各コイルパターンやビア導体の材料として銀を用いることが可能になる。抵抗率の低い銀を用いて各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を構成することで、損失が少ないコイルアレイ１を作製することができる。
　以上説明したように、本実施の形態に係るコイルアレイ１は、素体４０を積層方向Ｚから見た場合に、コイルパターン１１、３８および２６は実質的に重なり、コイルパターン２４、１２および３９は実質的に重なり、コイルパターン３７、２５および１３は実質的に重なっている。これにより、コイルアレイ１の各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度の差を小さくすることができる。
　例えば、比較例として、素体内に３つのコイル素子が順に配列されたコイルアレイが考えられる。しかし、比較例のコイルアレイでは、隣り合うコイル素子間の結合度を等しくすることはできるが、両端に位置するコイル素子間の結合度を他のコイル素子間の結合度に合わせることは困難である。それに対し、本実施の形態に係るコイルアレイ１では、３つのコイル素子を１チップ内に収容した状態で、各コイル素子間の結合度の差を小さくすることができる。
　また、本実施の形態に係るコイルアレイ１では、素体４０を積層方向Ｚから見た場合に、１組のコイル素子のコイルパターンの重なり面積の合計が、他の１組のコイル素子のコイルパターンの重なり面積の合計と等しくなっている。具体的には、各コイルパターン１１～３９は、以下に示す関係を有している。
　（コイルパターン１１と３８とが重なっている面積＋コイルパターン１２と３９とが重なっている面積）＝（コイルパターン１２と２４とが重なっている面積＋コイルパターン１３と２５とが重なっている面積）＝（コイルパターン２５と３７とが重なっている面積＋コイルパターン２６と３８とが重なっている面積）
　この構造により、各コイルパターン１１～３９間における磁界結合および容量結合を、ほぼ等しくすることができる。
　（実施の形態１の変形例）
　図５は、実施の形態１の変形例におけるコイルアレイ１Ａであって、各コイルパターン１１～３９を模式的に示した斜視図である。
　変形例におけるコイルアレイ１Ａは、実施の形態１で示したコイルアレイ１とは、コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の引き出し方が異なっている。具体的には、第２コイル素子Ｌ１の両端の引き出し配線がＸ方向負側に位置するＩｎ／Ｌ２およびＯｕｔ／Ｌ２に、第１コイル素子Ｌ１および第３コイル素子Ｌ３の両端の引き出し配線がＸ方向正側に位置するＩｎ／Ｌ１、Ｏｕｔ／Ｌ１、Ｉｎ／Ｌ３およびＯｕｔ／Ｌ３に引き出されている。
　また、各コイルパターン１１～３９を接続する複数の端部が、積層方向Ｚから見た場合に所定の領域に集中しないように、矩形状のコイルパターンの各コーナに分散している。
　変形例におけるコイルアレイ１Ａでは、素体４０を積層方向Ｚから見た場合に、コイルパターン１１、３８および２６は実質的に重なり、コイルパターン２４、１２および３９は実質的に重なり、コイルパターン３７、２５および１３は実質的に重なっている。これにより、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度の差を小さくすることができる。
　（実施の形態２）
　図６は、実施の形態２に係るコイルアレイ１Ｂの断面の模式図である。
　実施の形態２に係るコイルアレイ１Ｂは、コイルパターン１１～３９のそれぞれが、複数層のコイルパターンが接続されることで構成されている。また、積層方向Ｚに隣り合う所定のコイルパターンの間に、透磁率が低い中間層４７ａ、４７ｂが設けられている。
　このコイルアレイ１Ｂでは、磁性体層４６ａ内に３層からなるそれぞれのコイルパターン１１、２４、３７が設けられ、磁性体層４６ｂ内に３層からなるそれぞれのコイルパターン３８、１２、２５が設けられ、磁性体層４６ｃ内に３層からなるそれぞれのコイルパターン２６、３９、１３が設けられている。磁性体層４６ａ、４６ｂ、４６ｃのそれぞれは、複数の基材層が積層されることで形成されている。
　また、磁性体層４６ａと磁性体層４６ｂとの間に中間層４７ａが設けられ、磁性体層４６ｂと磁性体層４６ｃとの間に中間層４７ｂが設けられている。これらの中間層４７ａ、４７ｂは、磁性体層４６ａ～４６ｃの材料よりも比透磁率の低い材料が用いられ、例えば、非磁性フェライトセラミックスやアルミナおよびガラスを主成分とする絶縁性ガラスセラミックスが用いられる。なお、これらの中間層４７ａ、４７ｂは、非磁性体層と呼ばれることもある。
　このように、コイルアレイ１Ｂでは、各コイルパターン１１～３９のそれぞれを複数層で形成しているので、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のインダクタンス値を向上させることができる。
　また、コイルパターン１１、２４、３７とコイルパターン３８、１２、２５との間、また、コイルパターン３８、１２、２５とコイルパターン２６、３９、１３との間に、透磁率の低い中間層４７ａ、４７ｂをそれぞれ設けることで、各コイルパターン１１～３９のそれぞれにマイナーループが形成されることを抑制することができる。その結果、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度を高めることができる。
　（実施の形態３）
　図７は、実施の形態３に係るコイルアレイ１Ｃの斜視図である。図８は、コイルアレイ１Ｃの断面の模式図である。
　実施の形態３に係るコイルアレイ１Ｃは、複数の外部端子５１が、素体４０の側面４０ｃ、４０ｄに設けられている。
　このコイルアレイ１Ｃでは、素体４０として、実施の形態２で示されたものが用いられている。なお、実施の形態１で示された素体が用いられてもよい。
　外部端子５１は、素体４０の一方の側面４０ｃに３つ、他方の側面４０ｄに３つ形成されている。外部端子５１は、Ｙ方向に所定幅を有し、それぞれの側面４０ｃ、４０ｄにおいて間隔をあけて設けられている。外部端子５１は、横向きＵ字状であり、側面４０ｃ、４０ｄから一方主面４０ａの一部、および、側面４０ｃ、４０ｄから他方主面４０ｂの一部に及ぶように設けられている。
　実施の形態３に係るコイルアレイ１Ｃでは、複数の外部端子５１が、素体の側面４０ｃ、４０ｄに設けられている。これにより、コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の端部から素体４０の外部へ引き出す配線をシンプルな構造とすることができる。
　（実施の形態４）
　本実施の形態では、実施の形態１で示したコイルアレイ１を用いたＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２について説明する。
　図９は、実施の形態４に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２の斜視図であり、（ａ）は素体４０の一方主面４０ａ側から見た図、（ｂ）は他方主面４０ｂ側から見た図である。図１０は、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２の回路図である。
　ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２は、三相マルチフェーズ型のＤＣ－ＤＣコンバータであり、素体４０と、素体４０内に設けられた３つのコイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と、一方主面４０ａに搭載され、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に接続されたスイッチングＩＣ素子６１および複数のコンデンサ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとを備えている。また、素体４０の他方主面４０ｂには、複数の外部端子５０が設けられている。
　図１０に示されるように、ＳＷ－ＩＣ（スイッチングＩＣ素子６１）の入力端子は、外部端子Ｖｉｎに接続される。ＳＷ－ＩＣは３つの出力端子を有し、３つの出力端子のそれぞれは、第１コイル素子Ｌ１を介して外部端子Ｖｏｕｔ１に、第２コイル素子Ｌ２を介して外部端子Ｖｏｕｔ２に、第３コイル素子Ｌ３を介して外部端子Ｖｏｕｔ３に接続される。なお、外部端子Ｖｉｎおよび外部端子Ｖｏｕｔ１～３は、外部端子５０の一部である。
　入力側のコンデンサＣｉｎ（コンデンサ６２ａ）の一端は、外部端子ＶｉｎとＳＷ－ＩＣの入力端子との間に接続され、他端はグランドに接続される。また、出力側のコンデンサＣ１（コンデンサ６２ｂ）の一端は、第１コイル素子Ｌ１と外部端子Ｖｏｕｔ１との間に接続され、他端はグランドに接続される。出力側のコンデンサＣ２（コンデンサ６２ｃ）の一端は、第２コイル素子Ｌ２と外部端子Ｖｏｕｔ２との間に接続され、他端はグランドに接続される。出力側のコンデンサＣ３（コンデンサ６２ｄ）の一端は、第３コイル素子Ｌ３と外部端子Ｖｏｕｔ３との間に接続され、他端はグランドに接続される。
　ＳＷ－ＩＣは、例えば、電界効果トランジスタ等の複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子を排他的に（交互に）導通または非導通とするコントローラとを内蔵している。そして、このＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２は、外部端子Ｖｉｎに供給された入力電圧を、当該複数のスイッチ素子を用いて所定の周波数でスイッチングするとともに、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３で平滑化し、所望の出力電圧に変換して外部端子Ｖｏｕｔ１～３から出力する。
　本実施の形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２では、図１に示すコイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３として、実施の形態１に示したコイルアレイ１が用いられる。これにより、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度の差を小さくすることができ、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール２におけるリップル電流を低減することが可能となる。また、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度の差を小さくすることで、負荷ステップ応答を高速化させることができる。
　（実施の形態５）
　次に実施の形態５に係るコイルアレイ１Ｄについて説明する。実施の形態５のコイルアレイ１Ｄは、素体４０の一方主面４０ａおよび他方主面４０ｂの両主面に外部端子が設けられている。
　図１１は、コイルアレイ１Ｄの斜視図である。図１２は、実施の形態５のコイルアレイ１Ｄであって、図１１に示すＸＩＩ－ＸＩＩ線の断面の模式図である。図１３は、コイルアレイ１Ｄの等価回路である。なお、コイルアレイ１Ｄは、各コイルパターンを接続するビア導体（層間導体）や引き出し導体パターンを有しているが、図１１および図１２では、それらの図示を省略している。
　コイルアレイ１Ｄは、図１１～１３に示されるように、複数の基材層４１、４２、４３を有する素体４０と、素体４０内に設けられた第１コイル素子Ｌ１、第２コイル素子Ｌ２および第３コイル素子Ｌ３とを備えている。また、コイルアレイ１は、素体４０の他方主面４０ｂに設けられた複数の外部端子Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５と、一方主面４０ａに設けられた複数の外部端子Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６とを備えている。外部端子Ｐ１～Ｐ６は、ＬＧＡ型の平面電極である。
　第１コイル素子Ｌ１は、第１基材層４１に設けられた第１コイルパターン１１と、第２基材層４２に設けられた第２コイルパターン１２と、第３基材層４３に設けられた第３コイルパターン１３とが接続されることで構成される。コイルパターン１１、１２、１３は、順にビア導体で接続されている。第１コイル素子Ｌ１の一端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ１に接続され、第１コイル素子Ｌ１の他端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ２に接続される。
　第２コイル素子Ｌ２は、第１基材層４１に設けられた第４コイルパターン２４と、第２基材層４２に設けられた第５コイルパターン２５と、第３基材層４３に設けられた第６コイルパターン２６とが接続されることで構成される。コイルパターン２４、２５、２６は、順にビア導体で接続されている。第２コイル素子Ｌ２の一端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ３に接続され、第２コイル素子Ｌ２の他端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ４に接続される。
　第３コイル素子Ｌ３は、第１基材層４１に設けられた第７コイルパターン３７と、第２基材層４２に設けられた第８コイルパターン３８と、第３基材層４３に設けられた第９コイルパターン３９とが接続されることで構成される。コイルパターン３７、３８、３９は、順にビア導体で接続されている。第３コイル素子Ｌ３の一端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ５に接続され、第３コイル素子Ｌ３の他端は、引き出し導体パターンを介して外部端子Ｐ６に接続される。
　例えば、コイルアレイ１Ｄは、電子機器に内蔵されるプリント配線板（図示省略）に実装される。具体的には、素体４０の他方主面４０ｂ側に設けられた外部端子Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５が、プリント配線板に、はんだ等で接合される。また、一方主面４０ａ側に設けられた外部端子Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６には、フレキシブルケーブル（図示省略）が、はんだ等で接合される。すなわち、コイルアレイ１Ｄは、フレキシブルケーブルおよびプリント配線板のインターポーザとして用いられる。なお、コイルアレイ１Ｄの外部端子Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６には、上記フレキシブルケーブルの代わりにフレキシブル配線板が接合されてもよい。
　本実施の形態に係るコイルアレイ１Ｄでは、素体４０を積層方向Ｚから見た場合に、第１コイルパターン１１、第８コイルパターン３８および第６コイルパターン２６は実質的に重なり、第４コイルパターン２４、第２コイルパターン１２および第９コイルパターン３９は実質的に重なり、第７コイルパターン３７、第５コイルパターン２５および第３コイルパターン１３は実質的に重なっている。この構成によれば、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度をほぼ等しくし、各コイル素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３間の結合度の差を小さくすることができる。
　（その他の実施形態）
　以上、本発明の実施の形態１～５およびその変形例に係るコイルアレイ、およびＤＣ－ＤＣコンバータモジュールについて説明したが、本発明は、個々の実施の形態１～５およびその変形例には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態１～５およびその変形例に施したものや、異なる実施の形態およびその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
　実施の形態１では、素体４０を基材層４１、基材層４２および基材層４３を順に積層することで形成しているが、それに限られない。例えば、基材層４１と基材層４２の間に基材層４３を設けたり、基材層４２と基材層４３との間に基材層４１を設けたりして素体４０を形成してもよい。すなわち、第１基材層４１、第２基材層４２および第３基材層４３は、順次積層されていてもよいし、順不同に積層されていてもよい。
　また、コイルパターン１１～３９の形状は、矩形状に限られず、円形状または楕円形状であってもよい。また、コイルパターン１１～３９の巻回数は、１巻きまたは半巻きでもよいし、巻回形状は渦巻き状であってもよい。
　本発明のコイルアレイは、ＤＣ－ＤＣコンバータのチョークコイルなど、電源モジュールを構成する部品として広く利用することができる。また、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュールは、マルチフェーズ型のスイッチング電源回路を構成する部品として利用することができる。
　　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ　コイルアレイ
　　２　　　ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール　
　　１１　　第１コイルパターン
　　１２　　第２コイルパターン
　　１３　　第３コイルパターン
　　２４　　第４コイルパターン
　　２５　　第５コイルパターン
　　２６　　第６コイルパターン
　　３７　　第７コイルパターン
　　３８　　第８コイルパターン
　　３９　　第９コイルパターン
　　４０　　素体
　　４０ａ　一方主面
　　４０ｂ　他方主面
　　４１　　第１基材層
　　４２　　第２基材層
　　４３　　第３基材層
　　４４、４５　最外層
　　４６ａ、４６ｂ、４６ｃ　磁性体層
　　４７ａ、４７ｂ　中間層（透磁率が低い層）
　　５０、５１　外部端子
　　６１　　スイッチングＩＣ素子
　　６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ　コンデンサ
　　Ａ　　　コイル軸
　　Ｌ１　　第１コイル素子
　　Ｌ２　　第２コイル素子
　　Ｌ３　　第３コイル素子
　　Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６　外部端子

Claims (11)

  1. 　第１基材層、第２基材層および第３基材層が積層されることで形成された素体と、前記素体内に設けられた第１コイル素子、第２コイル素子および第３コイル素子とを備えるコイルアレイであって、
    　前記第１コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第１コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第２コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第３コイルパターンとが接続されることで構成され、
    　前記第２コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第４コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第５コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第６コイルパターンとが接続されることで構成され、
    　前記第３コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第７コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第８コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第９コイルパターンとが接続されることで構成され、
    　前記素体を、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層の積層方向から見た場合に、
    　前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンは実質的に重なり、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンは実質的に重なり、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンは実質的に重なっている
    　コイルアレイ。
  2. 　前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれは、ループ状のパターンであり、
    　前記第１コイル素子、前記第２コイル素子および前記第３コイル素子のそれぞれのコイル軸は、前記ループ状をした前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれの内側に位置する
    　請求項１に記載のコイルアレイ。
  3. 　前記第１コイル素子、前記第２コイル素子および前記第３コイル素子のそれぞれのコイル軸は、一致している
    　請求項１または２に記載のコイルアレイ。
  4. 　前記第１コイル素子の前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第１コイルパターン＞第２コイルパターン＞第３コイルパターン、であり、
    　前記第２コイル素子の前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第６コイルパターン＞第４コイルパターン＞第５コイルパターン、であり、
    　前記第３コイル素子の前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれのコイル径の大きさは、第８コイルパターン＞第９コイルパターン＞第７コイルパターン、である
    　請求項１～３のいずれか１項に記載のコイルアレイ。
  5. 　前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しく、
    　前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しく、
    　前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれのコイル径は等しい
    　請求項４に記載のコイルアレイ。
  6. 　前記積層方向と垂直な方向において、
    　前記第１コイルパターンと前記第４コイルパターンとの線間距離、前記第４コイルパターンと前記第７コイルパターンとの線間距離、前記第８コイルパターンと前記第２コイルパターンとの線間距離、前記第２コイルパターンと前記第５コイルパターンとの線間距離、前記第６コイルパターンと前記第９コイルパターンとの線間距離、および、前記第９コイルパターンと前記第３コイルパターンとの線間距離は、等しい
    　請求項４または５に記載のコイルアレイ。
  7. 　前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層は順次積層され、
    　前記積層方向において、
    　前記第１コイルパターンと前記第８コイルパターンとの間隔、前記第８コイルパターンと前記第６コイルパターンとの間隔、前記第４コイルパターンと前記第２コイルパターンとの間隔、前記第２コイルパターンと前記第９コイルパターンとの間隔、前記第７コイルパターンと前記第５コイルパターンとの間隔、および、前記第５コイルパターンと前記第３コイルパターンとの間隔は、等しい
    　請求項４～６のいずれか１項に記載のコイルアレイ。
  8. 　前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンのそれぞれの長さは等しく、
    　前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれの長さは等しく、
    　前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンのそれぞれの長さは等しい
    　請求項４～７のいずれか１項に記載のコイルアレイ。
  9. 　前記第１コイルパターン、前記第２コイルパターン、前記第３コイルパターン、前記第４コイルパターン、前記第５コイルパターン、前記第６コイルパターン、前記第７コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第９コイルパターンのそれぞれは、複数層のコイルパターンを接続することで構成されている
    　請求項１～８のいずれか１項に記載のコイルアレイ。
  10. 　前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層は順次積層され、
    　前記第１基材層と前記第２基材層との間、および、前記第２基材層と前記第３基材層との間には、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層よりも透磁率が低い中間層がそれぞれ設けられている
    　請求項１～９のいずれか１項に記載のコイルアレイ。
  11. 　第１基材層、第２基材層および第３基材層が積層されることで形成された素体と、前記素体内に設けられた第１コイル素子、第２コイル素子および第３コイル素子とを備えるコイルアレイであって、前記第１コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第１コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第２コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第３コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第２コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第４コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第５コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第６コイルパターンとが接続されることで構成され、前記第３コイル素子は、前記第１基材層に設けられた第７コイルパターンと、前記第２基材層に設けられた第８コイルパターンと、前記第３基材層に設けられた第９コイルパターンとが接続されることで構成され、前記素体を、前記第１基材層、前記第２基材層および前記第３基材層の積層方向から見た場合に、前記第１コイルパターン、前記第８コイルパターンおよび前記第６コイルパターンは実質的に重なり、前記第４コイルパターン、前記第２コイルパターンおよび前記第９コイルパターンは実質的に重なり、前記第７コイルパターン、前記第５コイルパターンおよび前記第３コイルパターンは実質的に重なっている、コイルアレイにより構成されるＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001358016A (ja) * 2001-05-02 2001-12-26 Taiyo Yuden Co Ltd 積層チップインダクタ
JP2005310959A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Murata Mfg Co Ltd 積層コイル部品およびその製造方法
JP2014120543A (ja) * 2012-12-14 2014-06-30 Murata Mfg Co Ltd コモンモードフィルタ
WO2014136342A1 (ja) * 2013-03-04 2014-09-12 株式会社村田製作所 積層型インダクタ素子

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH069121U (ja) * 1992-06-30 1994-02-04 日立フェライト株式会社 コモンモードチョークコイル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001358016A (ja) * 2001-05-02 2001-12-26 Taiyo Yuden Co Ltd 積層チップインダクタ
JP2005310959A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Murata Mfg Co Ltd 積層コイル部品およびその製造方法
JP2014120543A (ja) * 2012-12-14 2014-06-30 Murata Mfg Co Ltd コモンモードフィルタ
WO2014136342A1 (ja) * 2013-03-04 2014-09-12 株式会社村田製作所 積層型インダクタ素子

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