JP7554078B2 - Inductors - Google Patents
Inductors Download PDFInfo
- Publication number
- JP7554078B2 JP7554078B2 JP2020149796A JP2020149796A JP7554078B2 JP 7554078 B2 JP7554078 B2 JP 7554078B2 JP 2020149796 A JP2020149796 A JP 2020149796A JP 2020149796 A JP2020149796 A JP 2020149796A JP 7554078 B2 JP7554078 B2 JP 7554078B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal conductor
- mounting surface
- external electrode
- base
- inductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 153
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229920002577 polybenzoxazole Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020018 Nb Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008458 Si—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
本発明は、インダクタに関する。 The present invention relates to an inductor.
特開平10-144526号公報(特許文献1)に開示されているように、フェライト材料による磁性基体と、その磁性基体内に設けられた直方体形状の内部導体と、当該内部導体の一端及び他端にそれぞれ接続された2つの外部電極と、を有するインダクタが従来から知られている。この内部導体は、平面視において一方の外部電極から他方の外部電極に直線状に延びている。 As disclosed in JP-A-10-144526 (Patent Document 1), a conventional inductor is known that has a magnetic base made of ferrite material, a rectangular parallelepiped internal conductor provided within the magnetic base, and two external electrodes connected to one end and the other end of the internal conductor. When viewed from above, the internal conductor extends linearly from one external electrode to the other external electrode.
近年、電装部品を中心として機器や回路の大電流化が進んでいるため、インダクタの磁性基体の材料として大電流が流れても磁気飽和が発生しにくい軟磁性金属材料が使われるようになってきている。しかしながら、軟磁性金属材料から作製された磁性基体においては、フェライト材料から作製された磁性基体に比べて渦電流が発生しやすく、渦電流により発生するジュール熱により温度上昇が起きやすい。 In recent years, devices and circuits, particularly electrical components, have become larger in current, and soft magnetic metal materials, which are less likely to experience magnetic saturation even when large currents flow through them, are increasingly being used as materials for the magnetic base of inductors. However, magnetic bases made from soft magnetic metal materials are more likely to generate eddy currents than magnetic bases made from ferrite materials, and are more likely to experience temperature increases due to Joule heat generated by eddy currents.
また、インダクタに大電流が流れると、インダクタにおける電流経路からの発熱が大きくなる。インダクタの電流経路において発生した熱の多くは、当該インダクタが搭載されるプリント基板への熱伝導により放熱される。しかしながら、インダクタに大電流が流れる場合には、プリント基板への熱伝導による放熱だけではインダクタで発生した熱が十分に放熱されないことがある。 Furthermore, when a large current flows through an inductor, heat is generated from the current path in the inductor. Most of the heat generated in the inductor's current path is dissipated by thermal conduction to the printed circuit board on which the inductor is mounted. However, when a large current flows through an inductor, heat dissipation by thermal conduction to the printed circuit board alone may not be enough to dissipate the heat generated in the inductor.
本発明の目的は、上述した問題の少なくとも一部を解決又は緩和することである。本発明のより具体的な目的の一つは、インダクタにおける放熱特性を改善することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。 The object of the present invention is to solve or alleviate at least some of the problems mentioned above. One of the more specific objects of the present invention is to improve the heat dissipation characteristics of an inductor. Other objects of the present invention will become apparent throughout the entire specification.
本発明の一態様によるインダクタは、回路基板に対向する実装面、前記実装面と対向する上面、及び前記実装面と前記上面とを接続する端面を有する基体と、前記基体の前記実装面に取り付けられた第1外部電極と、前記基体の前記実装面に前記第1外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第2外部電極と、前記基体内に設けられ、一端が前記第1外部電極に電気的に接続され他端が前記第2外部電極に電気的に接続されており、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延びる内部導体と、を備える。一態様において、前記厚さ方向及び前記長さ方向に垂直な幅方向から見た正面視において、前記内部導体の軸線上で前記実装面から最も離れた位置と前記実装面との距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さい。 The inductor according to one aspect of the present invention comprises a base having a mounting surface facing a circuit board, an upper surface facing the mounting surface, and an end surface connecting the mounting surface and the upper surface, a first external electrode attached to the mounting surface of the base, a second external electrode attached to the mounting surface of the base at a distance from the first external electrode in a length direction perpendicular to the end surface, and an internal conductor provided within the base, one end electrically connected to the first external electrode and the other end electrically connected to the second external electrode, and extending linearly from the first external electrode to the second external electrode in a plan view seen from a thickness direction perpendicular to the mounting surface. In one aspect, in a front view seen from a width direction perpendicular to the thickness direction and the length direction, the distance between the mounting surface and the position farthest from the mounting surface on the axis of the internal conductor is smaller than half the distance between the upper surface and the mounting surface.
本発明の一態様において、前記基体は、前記実装面及び前記上面と平行に延びており前記実装面及び前記上面から等距離にある中間面によって前記中間面と前記上面との間にある上部領域と下部領域とに区画されている。本発明の一態様において、前記内部導体は、
その全体が前記下部領域に配置されている。
In one aspect of the present invention, the base is partitioned into an upper region and a lower region between the intermediate surface and the upper surface by an intermediate surface that extends parallel to the mounting surface and the upper surface and is equidistant from the mounting surface and the upper surface.
The entirety is disposed in the lower region.
本発明の一態様において、前記基体は、前記正面視において、前記内部導体と前記実装面とに囲まれた第1領域と、前記第1領域以外の第2領域とに区画され、前記第1領域は、前記第2領域よりも飽和磁束密度が高い材料から形成される。 In one aspect of the present invention, the base is partitioned into a first region surrounded by the internal conductor and the mounting surface in the front view, and a second region other than the first region, and the first region is formed from a material having a higher saturation magnetic flux density than the second region.
本発明の一態様において、前記第1外部電極は、前記基体に対して前記実装面のみにおいて取り付けられている。 In one aspect of the present invention, the first external electrode is attached to the base only on the mounting surface.
本発明の一態様において、前記第2外部電極は、前記基体に対して前記実装面のみにおいて取り付けられている。 In one aspect of the present invention, the second external electrode is attached to the base only on the mounting surface.
本発明の一態様において、前記内部導体は、前記第1外部電極の材料よりも高い電気伝導率を有する導電性材料から形成される。 In one aspect of the present invention, the internal conductor is formed from a conductive material having a higher electrical conductivity than the material of the first external electrode.
本発明の一態様において、前記基体は、金属磁性粒子を含む。 In one embodiment of the present invention, the substrate contains metal magnetic particles.
本発明の一態様において、前記内部導体は、第1内部導体パターンと、前記基体内に前記内部導体パターンから離間して配置される第2内部導体パターンと、を有し、第1内部導体パターン及び前記内部導体パターンの各々は、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される。 In one aspect of the present invention, the internal conductor has a first internal conductor pattern and a second internal conductor pattern arranged within the base at a distance from the internal conductor pattern, and each of the first internal conductor pattern and the internal conductor pattern extends linearly from the first external electrode to the second external electrode in a plan view seen from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, with one end exposed from the mounting surface and connected to the first external electrode, and the other end exposed from the mounting surface and connected to the second external electrode.
本発明の一実施形態は、上記の何れかのインダクタを備える回路基板に関する。 One embodiment of the present invention relates to a circuit board having any of the above inductors.
本発明の一実施形態は、上記の回路基板を備える電子機器に関する。 One embodiment of the present invention relates to an electronic device that includes the above-mentioned circuit board.
本明細書の開示によれば、インダクタにおける放熱特性を改善することができる。 The disclosure of this specification makes it possible to improve the heat dissipation characteristics of an inductor.
以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。 Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. Note that components common to multiple drawings are given the same reference numerals throughout the multiple drawings. Please note that the drawings are not necessarily drawn to scale for ease of explanation.
図1から図5を参照して本発明の一実施形態に係るインダクタ1について説明する。まずは図1~図3を参照してインダクタ1の概略について説明する。図1は本発明の一実施形態によるインダクタ1の斜視図であり、図2はインダクタ1の正面図であり、図3はインダクタ1の平面図である。図示のように、インダクタ1は、基体10と、この基体10内に設けられた内部導体25と、基体10の表面に設けられた外部電極21と、基体10の表面において外部電極21から離間した位置に設けられた外部電極22と、を備える。 An inductor 1 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 5. First, an overview of the inductor 1 will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a perspective view of the inductor 1 according to one embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of the inductor 1, and Figure 3 is a plan view of the inductor 1. As shown, the inductor 1 comprises a base 10, an internal conductor 25 provided within the base 10, an external electrode 21 provided on the surface of the base 10, and an external electrode 22 provided on the surface of the base 10 at a position spaced apart from the external electrode 21.
各図には、互いに直交するL軸、W軸、及びT軸が記載されている。本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、インダクタ1の「長さ」方向、「幅」方向、及び「厚さ」方向はそれぞれ、図1の「L」方向、「W」方向、及び「T」方向とする。この方向の定め方に従えば、外部電極22は、長さ方向(L方向)において外部電極21から離間した位置に配置されている。 In each figure, an L axis, a W axis, and a T axis that are perpendicular to each other are shown. In this specification, unless otherwise understood in the context, the "length" direction, the "width" direction, and the "thickness" direction of the inductor 1 are respectively defined as the "L" direction, the "W" direction, and the "T" direction in FIG. 1. According to this definition of directions, the external electrode 22 is disposed at a position spaced apart from the external electrode 21 in the length direction (L direction).
インダクタ1は、例えば、大電流が流れる大電流回路において用いられる。インダクタ1は、信号回路や高周波回路において用いられてもよい。インダクタ1は、ノイズ対策用のビーズインダクタとして用いられてもよい。 Inductor 1 is used, for example, in a high-current circuit through which a large current flows. Inductor 1 may also be used in a signal circuit or a high-frequency circuit. Inductor 1 may also be used as a bead inductor for noise reduction.
インダクタ1は、回路基板2に実装されている。回路基板2の実装基板には、2つのランド3a、3bが設けられている。外部電極21は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3aに対向するように配置されており、外部電極22は、インダクタ1を回路基板2に実装する際に回路基板2のランド3bに対向可能に配置されている。インダクタ1は、外部電極21とランド3a及び外部電極22とランド3bとをそれぞれはんだにより接合することで当該回路基板2に実装されてもよい。回路基板2には、インダクタ1以外にも様々な電子部品が実装され得る。回路基板2は、様々な電子機器に実装され得る。回路基板2が実装され得る電子機器には、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、自動車の電装品、及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。インダクタ1は、回路基板2の実装基板の内部に埋め込まれる内蔵部品であってもよい。 The inductor 1 is mounted on a circuit board 2. The mounting board of the circuit board 2 is provided with two lands 3a and 3b. The external electrode 21 is arranged so as to face the land 3a when the inductor 1 is mounted on the circuit board 2, and the external electrode 22 is arranged so as to face the land 3b of the circuit board 2 when the inductor 1 is mounted on the circuit board 2. The inductor 1 may be mounted on the circuit board 2 by soldering the external electrode 21 to the land 3a and the external electrode 22 to the land 3b. In addition to the inductor 1, various electronic components may be mounted on the circuit board 2. The circuit board 2 may be mounted on various electronic devices. Electronic devices in which the circuit board 2 may be mounted include smartphones, tablets, game consoles, automotive electrical equipment, and various other electronic devices. The inductor 1 may be an internal component embedded inside the mounting board of the circuit board 2.
基体10は、磁性材料から直方体形状に形成されている。本発明の一実施形態において、基体10は、長さ寸法(L方向の寸法)が0.4mm~10mm、幅寸法(W方向の寸法)が0.2~10mm、高さ寸法(T方向の寸法)が0.2~10mmとなるように形成される。本発明は、比較的小型のインダクタから比較的大型のインダクタまで幅広く適用され得る。基体10の寸法は、本明細書で具体的に説明される寸法には限定されない。本明細書において「直方体」又は「直方体形状」というときには、数学的に厳密な意味での「直方体」のみを意味するものではない。 The base 10 is formed from a magnetic material in a rectangular parallelepiped shape. In one embodiment of the present invention, the base 10 is formed so that the length dimension (dimension in the L direction) is 0.4 mm to 10 mm, the width dimension (dimension in the W direction) is 0.2 to 10 mm, and the height dimension (dimension in the T direction) is 0.2 to 10 mm. The present invention can be widely applied to inductors ranging from relatively small to relatively large inductors. The dimensions of the base 10 are not limited to the dimensions specifically described in this specification. In this specification, the term "rectangular parallelepiped" or "rectangular parallelepiped shape" does not only mean "rectangular parallelepiped" in the strict mathematical sense.
基体10は、第1の主面10a、第2の主面10b、第1の端面10c、第2の端面10d、第1の側面10e、及び第2の側面10fを有する。基体10は、これらの6つの面によってその外面が画定される。第1の主面10aと第2の主面10bとは互いに対向し、第1の端面10cと第2の端面10dとは互いに対向し、第1の側面10eと第2の側面10fとは互いに対向している。第1端面10c及び第2端面10dの各々は、第1主面10aと第2主面10bとを接続し、また、第1側面10eと第2側面10fとを接続している。回路基板2を基準としたとき第1の主面10aは基体10の上側にあるため、第1の主面10aを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第2の主面10bを「下面」と呼ぶことがある。インダクタ1は、第2の主面10bが回路基板2と対向するように配置されるので、第2の主面10bを「実装面」又は「実装面10b」と呼ぶこともある。インダクタ1の上下方向に言及する際には、図1の上下方向を基準とする。インダクタ1又は基体10の厚さ方向は、上面10a及び実装面10bの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10の長さ方向は、第1端面10c及び第2端面10dの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10の幅方向は、第1側面10e及び第2側面10fの少なくとも一方に垂直な方向とすることができる。インダクタ1又は基体10幅方向は、インダクタ1又は基体10の厚さ方向及び長さ方向と垂直な方向とすることができる。 The base 10 has a first main surface 10a, a second main surface 10b, a first end surface 10c, a second end surface 10d, a first side surface 10e, and a second side surface 10f. The outer surface of the base 10 is defined by these six surfaces. The first main surface 10a and the second main surface 10b face each other, the first end surface 10c and the second end surface 10d face each other, and the first side surface 10e and the second side surface 10f face each other. Each of the first end surface 10c and the second end surface 10d connects the first main surface 10a and the second main surface 10b, and also connects the first side surface 10e and the second side surface 10f. When the circuit board 2 is used as a reference, the first main surface 10a is on the upper side of the base 10, so the first main surface 10a is sometimes called the "upper surface". Similarly, the second main surface 10b may be referred to as the "lower surface". Since the inductor 1 is disposed so that the second main surface 10b faces the circuit board 2, the second main surface 10b may be referred to as the "mounting surface" or the "mounting surface 10b". When referring to the up-down direction of the inductor 1, the up-down direction in FIG. 1 is used as a reference. The thickness direction of the inductor 1 or the base 10 may be perpendicular to at least one of the upper surface 10a and the mounting surface 10b. The length direction of the inductor 1 or the base 10 may be perpendicular to at least one of the first end surface 10c and the second end surface 10d. The width direction of the inductor 1 or the base 10 may be perpendicular to at least one of the first side surface 10e and the second side surface 10f. The width direction of the inductor 1 or the base 10 may be perpendicular to the thickness direction and the length direction of the inductor 1 or the base 10.
図示の実施形態において、外部電極21は、基体10の実装面10b、第1の端面10c、及び上面10aに接するように設けられている。外部電極22は、基体10の実装面10b、第2の端面10d、及び上面10aに接するように設けられている。外部電極21及び外部電極22の少なくとも一方は、実装面10bのみに接するように基体10に設けられてもよい。外部電極21、22がいずれも実装面10bのみに接するように設けられたインダクタ1が図15に示されている。外部電極21、22の形状及び配置は、本明細書において明示的に説明されたものには限られない。 In the illustrated embodiment, the external electrode 21 is provided so as to contact the mounting surface 10b, the first end surface 10c, and the top surface 10a of the base 10. The external electrode 22 is provided so as to contact the mounting surface 10b, the second end surface 10d, and the top surface 10a of the base 10. At least one of the external electrode 21 and the external electrode 22 may be provided on the base 10 so as to contact only the mounting surface 10b. FIG. 15 shows an inductor 1 in which the external electrodes 21 and 22 are both provided so as to contact only the mounting surface 10b. The shapes and arrangements of the external electrodes 21 and 22 are not limited to those explicitly described in this specification.
基体10は、磁性材料から作製される。基体10用の磁性材料は、複数の金属磁性粒子を含んでも良い。基体10用の磁性材料に含まれる金属磁性粒子は、例えば、(1)Fe、Ni等の金属粒子、(2)Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al合金、Fe-Ni合金等の結晶合金粒子、(3)Fe-Si-Cr-B-C合金、Fe-Si-Cr-B合金等の非晶質合金粒子、または(4)これらが混合された混合粒子である。コア10に含まれる金属磁性粒子の組成は、前記のものに限られない。例えば、コア10に含まれる金属磁性粒子は、Co-Nb-Zr合金、Fe-Zr-Cu-B合金、Fe-Si-B合金、Fe-Co-Zr-Cu-B合金、Ni-Si-B合金、又はFe-AL-Cr合金であってもよい。基体10に含まれるFe系の金属磁性粒子は、Feを80wt%以上含有してもよい。金属磁性粒子の各々の表面には、絶縁膜が形成されてもよい。この絶縁膜は、上記の金属又は合金が酸化してできる酸化膜であってもよい。金属磁性粒子の各々の表面に設けられる絶縁膜は、例えばゾルゲル法によりコーティングされた酸化ケイ素膜であってもよい。 The base 10 is made of a magnetic material. The magnetic material for the base 10 may include a plurality of metal magnetic particles. The metal magnetic particles included in the magnetic material for the base 10 are, for example, (1) metal particles such as Fe and Ni, (2) crystalline alloy particles such as Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al alloy, Fe-Ni alloy, (3) amorphous alloy particles such as Fe-Si-Cr-B-C alloy, Fe-Si-Cr-B alloy, or (4) mixed particles of these. The composition of the metal magnetic particles included in the core 10 is not limited to the above. For example, the metal magnetic particles included in the core 10 may be a Co-Nb-Zr alloy, Fe-Zr-Cu-B alloy, Fe-Si-B alloy, Fe-Co-Zr-Cu-B alloy, Ni-Si-B alloy, or Fe-AL-Cr alloy. The Fe-based metal magnetic particles contained in the substrate 10 may contain 80 wt% or more of Fe. An insulating film may be formed on the surface of each of the metal magnetic particles. This insulating film may be an oxide film formed by oxidizing the above metal or alloy. The insulating film provided on the surface of each of the metal magnetic particles may be, for example, a silicon oxide film coated by a sol-gel method.
一実施形態において、金属磁性粒子は、1.5~20μmの平均粒径を有する。基体10に含まれる金属磁性粒子の平均粒径は、1.5μmより小さくてもよいし20μmより大きくても良い。基体10は、互いに平均粒径の異なる2種類以上の金属磁性粒子を含んでもよい。例えば、複合磁性材料用の金属磁性粒子は、第1平均粒径を有する第1の金属磁性粒子と、この第1平均粒径よりも小さな第2平均粒径を有する第2金属磁性粒子と、を含んでもよい。 In one embodiment, the metal magnetic particles have an average particle size of 1.5 to 20 μm. The average particle size of the metal magnetic particles contained in the base 10 may be smaller than 1.5 μm or larger than 20 μm. The base 10 may contain two or more types of metal magnetic particles having different average particle sizes. For example, the metal magnetic particles for the composite magnetic material may include first metal magnetic particles having a first average particle size and second metal magnetic particles having a second average particle size smaller than the first average particle size.
基体10は、金属磁性粒子と結合材とを含む複合磁性材料から形成されてもよい。基体10が複合磁性材料から形成される場合、当該複合磁性材料に含まれる結合材は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂である。結合剤として、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂、ポリオキシメチレン(POM)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)樹脂、フェノール(Phenolic)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、又はポリベンゾオキサゾール(PBO)樹脂が用いられ得る。また、結合剤としては、金属磁性粒子の各々の表面の酸化膜、または酸化膜とは別の酸化物でもよい。金属磁性粒子同士は、これらの酸化物により結合されてもよい。 The substrate 10 may be formed from a composite magnetic material containing metal magnetic particles and a binder. When the substrate 10 is formed from a composite magnetic material, the binder contained in the composite magnetic material is, for example, a thermosetting resin with excellent insulating properties. As the binder, for example, epoxy resin, polyimide resin, polystyrene (PS) resin, high density polyethylene (HDPE) resin, polyoxymethylene (POM) resin, polycarbonate (PC) resin, polyvinylidene fluoride (PVDF) resin, phenolic resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, or polybenzoxazole (PBO) resin may be used. In addition, the binder may be an oxide film on the surface of each of the metal magnetic particles, or an oxide other than the oxide film. The metal magnetic particles may be bonded to each other by these oxides.
内部導体25は、基体10内において外部電極21と外部電極22とを電気的に接続するように設けられている。内部導体25は、複数の内部導体パターンを有していてもよいし、単一の内部導体パターンのみを有していてもよい。図示の実施形態において、内部導体25は、6つの内部導体パターン25a~25fを有している。内部導体パターン25aは、その一端及び他端が実装面10bから基体10の外側に向かって露出しており、当該一端において外部電極21と接続され、当該他端において外部電極22と接続されている。内部導体25のうち外部電極21と接する端面は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3aと対向し、内部導体25のうち外部電極22と接する端面は、インダクタ1を回路基板2に実装する際にランド3bに対向するように設けられる。内部導体25b~25fは、内部導体25aと同じ又は相似形の形状を有する。内部導体パターン25a~25fは、基体10内において互いから離間して配置されている。このように、内部導体25a~25fは、基体10内に、外部電極21と外部電極22との間に並列に配置されている。内部導体パターン25a~25fの各々は、隣接する内部導体パターンと接続されていてもよい。例えば、内部導体パターン25bの一部分又は全体は、内部導体パターン25a及び内部導体パターン25cの少なくとも一方を基体10内において接続されていてもよい。 The internal conductor 25 is provided so as to electrically connect the external electrode 21 and the external electrode 22 within the base 10. The internal conductor 25 may have multiple internal conductor patterns, or may have only a single internal conductor pattern. In the illustrated embodiment, the internal conductor 25 has six internal conductor patterns 25a to 25f. The internal conductor pattern 25a has one end and the other end exposed from the mounting surface 10b toward the outside of the base 10, and is connected to the external electrode 21 at the one end and to the external electrode 22 at the other end. The end face of the internal conductor 25 that contacts the external electrode 21 faces the land 3a when the inductor 1 is mounted on the circuit board 2, and the end face of the internal conductor 25 that contacts the external electrode 22 faces the land 3b when the inductor 1 is mounted on the circuit board 2. The internal conductors 25b to 25f have the same or similar shape as the internal conductor 25a. The internal conductor patterns 25a to 25f are arranged at a distance from each other within the base 10. In this manner, the internal conductors 25a to 25f are arranged in parallel between the external electrode 21 and the external electrode 22 within the base 10. Each of the internal conductor patterns 25a to 25f may be connected to an adjacent internal conductor pattern. For example, a part or the entirety of the internal conductor pattern 25b may be connected to at least one of the internal conductor patterns 25a and 25c within the base 10.
内部導体パターン25aは、図3に示されているように、平面視において(T軸から見た視点において)外部電極21から第2外部電極22に向かって直線状に延びている。つまり、内部導体パターン25aは、平面視したときに基体10内で互いに対向して配置される部分を有していない。本明細書においては、内部導体パターン25aが基体10内において平面視で互いに対向する部分を有しないときに、当該内部導体パターン25aは、外部電極21から外部電極22に向かって直線状に延びるという。内部導体パターン25aは、外部電極21から第2外部電極22に向かって引いた直線上に配置されていてもよい。内部導体パターン25b~25fも、内部導体パターン25aと同様に、平面視において(T軸から見た視点において)外部電極21から第2外部電極22に向かって直線状に延びている。 As shown in FIG. 3, the internal conductor pattern 25a extends linearly from the external electrode 21 to the second external electrode 22 in a plan view (from the perspective of the T-axis). In other words, the internal conductor pattern 25a does not have any parts that are arranged opposite each other in the base 10 when viewed in a plan view. In this specification, when the internal conductor pattern 25a does not have any parts that are arranged opposite each other in the base 10 when viewed in a plan view, the internal conductor pattern 25a is said to extend linearly from the external electrode 21 to the external electrode 22. The internal conductor pattern 25a may be arranged on a straight line drawn from the external electrode 21 to the second external electrode 22. The internal conductor patterns 25b to 25f also extend linearly from the external electrode 21 to the second external electrode 22 in a plan view (from the perspective of the T-axis) like the internal conductor pattern 25a.
次に、図4をさらに参照して、積層プロセスで作成されるインダクタ1の積層構造について説明する。図4には、インダクタ1の分解図が示されている。図4においては、説明の便宜のために、外部電極21,22の図示が省略されている。図4に示すように、基体10は、磁性体層11a~11f、カバー層12、及びカバー層13を備える。磁性体層11a~11f、カバー層12、及びカバー層13の各々は、磁性材料から作製される。基体10は、W軸方向の正側から負側に向かって、カバー層12、磁性体層11a~11f、及びカバー層13の順に積層されている。カバー層12,13はそれぞれ複数の磁性体層を有していても良い。インダクタ1は、積層プロセス以外の方法で作成されてもよい。例えば、インダクタ1は、薄膜プロセス又は圧縮成形プロセスにより作成されてもよい。 Next, referring to FIG. 4, the laminated structure of the inductor 1 created by the lamination process will be described. FIG. 4 shows an exploded view of the inductor 1. For convenience of explanation, the external electrodes 21 and 22 are omitted from FIG. 4. As shown in FIG. 4, the base body 10 includes magnetic layers 11a to 11f, a cover layer 12, and a cover layer 13. Each of the magnetic layers 11a to 11f, the cover layer 12, and the cover layer 13 is made of a magnetic material. The base body 10 is laminated in the order of the cover layer 12, the magnetic layers 11a to 11f, and the cover layer 13 from the positive side to the negative side in the W-axis direction. Each of the cover layers 12 and 13 may have multiple magnetic layers. The inductor 1 may be created by a method other than the lamination process. For example, the inductor 1 may be created by a thin film process or a compression molding process.
磁性体層11a~11fの一方の表面には内部導体パターン25a~25fがそれぞれ設けられている。図示の実施形態では、磁性体層11a~11fのW軸方向と交わる一対の表面のうちW軸方向の負側にある表面に、内部導体パターン25a~25fが設けられている。内部導体パターン25a~25fは、例えば導電性に優れた金属又は合金から成る導電性ペーストをスクリーン印刷法で印刷することにより形成される。この磁性体層11a~11fの表面のうち内部導体パターン25a~25fが形成される面がコイル形成面の例である。この導電性ペーストの材料としては、Ag、Pd、Cu、Al又はこれらの合金を用いることができる。内部導体パターン25a~25f、スクリーン印刷法以外の方法、例えば、スパッタ法、インクジェット法、又はこれら以外の公知の方法で形成されてもよい。一実施形態において、内部導体パターン25a~25fは、外部電極21及び外部電極22よりも電気伝導率が高い材料から形成される。 Internal conductor patterns 25a to 25f are provided on one surface of each of the magnetic layers 11a to 11f. In the illustrated embodiment, the internal conductor patterns 25a to 25f are provided on the surface on the negative side of the W-axis direction of the pair of surfaces of the magnetic layers 11a to 11f that intersect with the W-axis direction. The internal conductor patterns 25a to 25f are formed, for example, by printing a conductive paste made of a metal or alloy with excellent conductivity using a screen printing method. The surface of the magnetic layers 11a to 11f on which the internal conductor patterns 25a to 25f are formed is an example of a coil formation surface. The material of this conductive paste can be Ag, Pd, Cu, Al, or an alloy thereof. The internal conductor patterns 25a to 25f may be formed by a method other than the screen printing method, such as a sputtering method, an inkjet method, or other known method. In one embodiment, the internal conductor patterns 25a to 25f are formed from a material with a higher electrical conductivity than the external electrodes 21 and 22.
次に、図5をさらに参照して、内部導体パターン25aについて説明する。図5は、インダクタ1のX-X線断面図である。インダクタ1のX-X線断面は、LT平面に平行で内部導体パターン25aを通過する切断面で切断した基体10の断面を示す。図5は、W軸方向から(つまり、幅方向から)の正面視において内部導体パターン25aが見えるように基体10を透過した図を示していると考えてもよい。内部導体パターン25aに関する説明は、文脈上可能な限り、内部導体パターン25b~25fにも当てはまる。つまり、以下では、内部導体パターン25aを例にして、内部導体パターン25a~25fについての説明を行う。 Next, the internal conductor pattern 25a will be described with further reference to FIG. 5. FIG. 5 is an X-X line cross-sectional view of the inductor 1. The X-X line cross-section of the inductor 1 shows a cross-section of the base 10 cut along a cutting plane that is parallel to the LT plane and passes through the internal conductor pattern 25a. FIG. 5 may be considered to show a perspective view of the base 10 so that the internal conductor pattern 25a is visible when viewed from the front from the W-axis direction (i.e., from the width direction). The description of the internal conductor pattern 25a also applies to the internal conductor patterns 25b to 25f as far as possible within the context. In other words, the internal conductor patterns 25a to 25f will be described below using the internal conductor pattern 25a as an example.
基体10は、上面10a及び実装面10bに平行に延び、上面10a及び実装面10bから等距離にある中間面Bによって上部領域と下部領域とに分けられる。すなわち、基体10は、中間面Bによって、中間面Bと上面10aとの間にある上部領域と、当該中間面Bと実装面10bとの間にある下部領域とに区画される。この定義から明らかなように、上部領域に含まれる任意の位置において、上面10aからの距離は実装面10bからの距離よりも小さく、下部領域に含まれる任意の位置において、上面10aからの距離は実装面10bからの距離よりも大きい。 The base 10 extends parallel to the top surface 10a and the mounting surface 10b, and is divided into an upper region and a lower region by an intermediate surface B that is equidistant from the top surface 10a and the mounting surface 10b. That is, the base 10 is divided by the intermediate surface B into an upper region that is between the intermediate surface B and the top surface 10a, and a lower region that is between the intermediate surface B and the mounting surface 10b. As is clear from this definition, at any position included in the upper region, the distance from the top surface 10a is smaller than the distance from the mounting surface 10b, and at any position included in the lower region, the distance from the top surface 10a is greater than the distance from the mounting surface 10b.
図示のように、内部導体パターン25aは、外部電極21から外部電極22へ延びる軸線Aに沿って外部電極21から外部電極22まで延びている。内部導体パターン25aは、その下端が実装面10bから露出しており当該一端からT軸の正方向及びL軸の正方向に延びる第1部分25a1と、その下端が実装面10bから露出しており当該一端からT軸の正方向及びL軸の負方向に延びる第2部分25a2と、第1部分25a1の上端と第2部分25a2の上端とを接続する第3部分25a3と、を有する。第1部分25a1の下端が外部電極21に接続され、第2部分25a2の下端が外部電極22に接続される。図示の実施形態において、第3部分25a3は、上面10aと平行に延びている。 As shown in the figure, the internal conductor pattern 25a extends from the external electrode 21 to the external electrode 22 along the axis A extending from the external electrode 21 to the external electrode 22. The internal conductor pattern 25a has a first portion 25a1, the lower end of which is exposed from the mounting surface 10b and extends from the one end in the positive direction of the T axis and the positive direction of the L axis, a second portion 25a2, the lower end of which is exposed from the mounting surface 10b and extends from the one end in the positive direction of the T axis and the negative direction of the L axis, and a third portion 25a3 that connects the upper end of the first portion 25a1 to the upper end of the second portion 25a2. The lower end of the first portion 25a1 is connected to the external electrode 21, and the lower end of the second portion 25a2 is connected to the external electrode 22. In the illustrated embodiment, the third portion 25a3 extends parallel to the upper surface 10a.
内部導体パターン25aは、軸線Aと実装面10bとの間において外部電極21から外部電極22まで軸線Aと平行に延びる内周面25Xと、軸線Aと上面10aとの間において外部電極21から外部電極22まで軸線Aと平行に延びる外周面25Yと、を有する。内部導体パターン25aの軸線Aは、内周面25Xを基準として定めてもよい。例えば、軸線Aは、内周面25Xから等距離にある点の集合であってもよい。軸線Aは、内周面25X上にある点と当該点における法線と当該法線が外周面25Yと交わる点に挟まれた線分の中点の集合であってもよい。軸線Aは、概ね内部導体パターン25a内において電流が流れる方向と一致する。 The internal conductor pattern 25a has an inner circumferential surface 25X extending parallel to the axis A from the external electrode 21 to the external electrode 22 between the axis A and the mounting surface 10b, and an outer circumferential surface 25Y extending parallel to the axis A from the external electrode 21 to the external electrode 22 between the axis A and the upper surface 10a. The axis A of the internal conductor pattern 25a may be determined based on the inner circumferential surface 25X. For example, the axis A may be a set of points equidistant from the inner circumferential surface 25X. The axis A may be a set of midpoints of line segments between a point on the inner circumferential surface 25X, a normal to that point, and a point where the normal intersects with the outer circumferential surface 25Y. The axis A generally coincides with the direction in which current flows within the internal conductor pattern 25a.
一実施形態において、内部導体パターン25aは、軸線A上で実装面10bから最も離れた位置と実装面10bとの距離が、上面10aと実装面10bとの間隔(T1)の2分の1よりも小さくなるように構成及び配置される。一実施形態において、内部導体パターン25aは、第1の部分25a1、第2の部分25a2、及び第3部分25a3がいずれも基体10の下部領域に含まれるように構成及び配置される。 In one embodiment, the internal conductor pattern 25a is configured and arranged so that the distance between the mounting surface 10b and the position furthest from the mounting surface 10b on the axis A is smaller than half the distance (T1) between the upper surface 10a and the mounting surface 10b. In one embodiment, the internal conductor pattern 25a is configured and arranged so that the first portion 25a1, the second portion 25a2, and the third portion 25a3 are all included in the lower region of the base 10.
一実施形態において、軸線Aに垂直な方向に沿って内部導体パターン25aを切断した断面の断面積(内部導体断面積)は、外部電極21のうち第1端面10cと接している部分を実装面10bに平行な方向に沿って切断した断面積(外部導体断面積)よりも大きい。一実施形態において、軸線Aに垂直な方向に沿って内部導体パターン25aを切断した断面の断面積は、外部電極22のうち第2端面10dと接している部分を実装面10bに平行な方向に沿って切断した断面積よりも大きい。外部電極21の実装面10bに沿う断面積が一定でない場合には、T軸方向において均等な間隔に配置された3点を通過する断面の各々における外部電極21の断面積の平均を当該外部電極21の断面積とすることができる。外部電極22の断面積についても同様である。 In one embodiment, the cross-sectional area of the internal conductor pattern 25a cut along a direction perpendicular to the axis A (internal conductor cross-sectional area) is larger than the cross-sectional area of the external electrode 21 cut along a direction parallel to the mounting surface 10b (external conductor cross-sectional area) of the portion of the external electrode 21 in contact with the first end face 10c. In one embodiment, the cross-sectional area of the internal conductor pattern 25a cut along a direction perpendicular to the axis A is larger than the cross-sectional area of the external electrode 22 cut along a direction parallel to the mounting surface 10b of the portion of the external electrode 22 in contact with the second end face 10d. If the cross-sectional area of the external electrode 21 along the mounting surface 10b is not constant, the average of the cross-sectional areas of the external electrode 21 in each cross section passing through three points arranged at equal intervals in the T-axis direction can be used as the cross-sectional area of the external electrode 21. The same applies to the cross-sectional area of the external electrode 22.
内部導体パターン25aは、上面10aから上部マージンD1だけ隔てた位置に配置される。より具体的には、内部導体パターン25aは、基体10の上面10aと内部導体パターン25aの外周面25Yとの距離が上部マージンD1となるように配置されている。図示の実施形態では、上部マージンD1が基体10の高さ方向の寸法T1の2分の1(T1/2)よりも大きくなるように、内部導体パターン25aが構成及び配置されている。 The internal conductor pattern 25a is disposed at a position spaced apart from the top surface 10a by an upper margin D1. More specifically, the internal conductor pattern 25a is disposed so that the distance between the top surface 10a of the base 10 and the outer peripheral surface 25Y of the internal conductor pattern 25a is the upper margin D1. In the illustrated embodiment, the internal conductor pattern 25a is configured and disposed so that the upper margin D1 is greater than half (T1/2) of the height dimension T1 of the base 10.
一実施形態において、内部導体パターン25aは、軸線Aと基体10の上面10aとの間の距離T2がX-X線断面における上面10aと実装面10bとの距離の2分の1よりも大きくなるように構成及び配置される。図示の実施形態においては、上面10aと実装面10bとの距離は、基体10の高さ方向の寸法T1と等しい。よって、図示の例では、T2>T1/2の関係が成り立つ。 In one embodiment, the internal conductor pattern 25a is configured and arranged so that the distance T2 between the axis A and the top surface 10a of the base 10 is greater than half the distance between the top surface 10a and the mounting surface 10b in the X-X cross section. In the illustrated embodiment, the distance between the top surface 10a and the mounting surface 10b is equal to the height dimension T1 of the base 10. Therefore, in the illustrated example, the relationship T2>T1/2 holds.
X-X線断面において(つまり、W軸から見た正面視において)、基体10は、内部導体パターン25aによって内部導体パターン25aと実装面10bに囲まれた第1領域10r1と、第1領域10r1以外の第2領域10r2とに区画される。より具体的には、第1領域10r1は、W軸から見た正面視において、内周面25XととX-X線断面との交線である内周縁と、実装面10bとX-X線断面との交線である底縁とに囲まれた領域である。第2領域10r2は、W軸から見た正面視において、外周面25YととX-X線断面との交線である外周縁と、上面10atp第1端面10cとX-X線断面との交線である上縁、第1端面10cとX-X線断面との交線である右側縁、及び第2端面10dとX-X線断面との交線である左側縁とに囲まれた領域である。第1領域10r1の面積は、第2領域10r2と比べて小さい。このため、第1領域10r1と第2領域10r2とが同じ磁性材料から形成されていると、第1領域10r1において磁気飽和が起こりやすくなり、インダクタ1の直流重畳特性が劣化する原因となり得る。そこで、一実施形態においては、第1領域10r1を飽和磁束密度が比較的高い磁性材料から形成し、第2領域10r2を第1領域10r1よりも飽和磁束密度が低い磁性材料から形成してもよい。例えば、第1領域10r1に含まれる金属磁性粒子のFeの含有量を第2領域10r2に含まれる金属磁性粒子のFeの含有量よりも多くすることで、第1領域10r1の飽和磁束を高くすることができる。 In the X-X cross section (i.e., in the front view seen from the W axis), the base 10 is divided into a first region 10r1 surrounded by the internal conductor pattern 25a and the mounting surface 10b by the internal conductor pattern 25a, and a second region 10r2 other than the first region 10r1. More specifically, the first region 10r1 is a region surrounded by an inner peripheral edge that is the intersection line between the inner peripheral surface 25X and the X-X cross section, and a bottom edge that is the intersection line between the mounting surface 10b and the X-X cross section, in the front view seen from the W axis. The second region 10r2 is a region surrounded by an outer periphery which is an intersection line between the outer periphery surface 25Y and the X-X cross section, an upper edge which is an intersection line between the top surface 10atp and the first end face 10c and the X-X cross section, a right edge which is an intersection line between the first end face 10c and the X-X cross section, and a left edge which is an intersection line between the second end face 10d and the X-X cross section, in a front view seen from the W axis. The area of the first region 10r1 is smaller than that of the second region 10r2. Therefore, if the first region 10r1 and the second region 10r2 are formed from the same magnetic material, magnetic saturation is likely to occur in the first region 10r1, which may cause deterioration of the DC superposition characteristics of the inductor 1. Therefore, in one embodiment, the first region 10r1 may be formed from a magnetic material with a relatively high saturation magnetic flux density, and the second region 10r2 may be formed from a magnetic material with a lower saturation magnetic flux density than the first region 10r1. For example, the saturation magnetic flux of the first region 10r1 can be increased by making the Fe content of the metal magnetic particles contained in the first region 10r1 greater than the Fe content of the metal magnetic particles contained in the second region 10r2.
内部導体パターン25aの形状及び配置は、図5に例示したものには限られない。内部導体パターン25aは、図5に例示されている形状・配置とは異なる様々な形状・配置を取り得る。内部導体パターン25aの変形例について図6~図13を参照して説明する。 The shape and arrangement of the internal conductor pattern 25a are not limited to those illustrated in FIG. 5. The internal conductor pattern 25a may have various shapes and arrangements different from those illustrated in FIG. 5. Modified examples of the internal conductor pattern 25a will be described with reference to FIGS. 6 to 13.
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図6に示されているように、内部導体パターン25aは、湾曲面を有していてもよい。外周面25Yが直線同士の交わる交点を有する場合には、その交点付近に磁束が集中する可能性がある。図6に示されている内部導体パターン25aによれば、直線同士が交わる交点を有していないため、その交点付近において磁束が集中することを防止でできる。これにより、インダクタ1の直流重畳特性がさらに改善される。 In another embodiment of the present invention as a modified example of the internal conductor pattern 25a, as shown in FIG. 6, the internal conductor pattern 25a may have a curved surface. If the outer peripheral surface 25Y has an intersection point where straight lines intersect, magnetic flux may concentrate near the intersection point. According to the internal conductor pattern 25a shown in FIG. 6, since it does not have an intersection point where straight lines intersect, it is possible to prevent magnetic flux from concentrating near the intersection point. This further improves the DC superposition characteristics of the inductor 1.
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、内部導体パターン25aは、その内周面25X及び外周面25YのそれぞれがW軸方向から見た断面において曲線だけで構成されていてもよい。例えば、図7に示されているように、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、長軸がL軸と平行な又は長軸がL軸と一致する楕円の部分楕円弧であってもよい。図8に示すように、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、短軸がL軸と平行な又は短軸がL軸と一致する楕円の部分楕円弧であってもよい。図7及び図8に示されているように、内部導体パターン25aが上面10aに平行な直線状の部分を有していない場合には、内部導体パターン25aの外周面25Yのうち上面10aに最も近い位置と上面10aとの間隔が上部マージンD1とされる。内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線は、部分円弧であってもよいし、楕円の部分楕円弧であってもよい。W軸方向から見た断面視において内周面25X及び外周面25Yを曲線のみで構成することにより、基体10内の一部の領域に磁束が集中することを防止し、その結果、インダクタ1の直流重畳特性が改善される。特に、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。 In another embodiment of the present invention as a modified example of the internal conductor pattern 25a, the internal conductor pattern 25a may have its inner circumferential surface 25X and outer circumferential surface 25Y each formed of only curves in a cross section viewed from the W-axis direction. For example, as shown in FIG. 7, the curves forming the inner circumferential surface 25X and outer circumferential surface 25Y may be partial elliptical arcs of an ellipse whose major axis is parallel to the L axis or whose major axis coincides with the L axis. As shown in FIG. 8, the curves forming the inner circumferential surface 25X and outer circumferential surface 25Y may be partial elliptical arcs of an ellipse whose minor axis is parallel to the L axis or whose minor axis coincides with the L axis. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, when the internal conductor pattern 25a does not have a linear portion parallel to the upper surface 10a, the distance between the position of the outer circumferential surface 25Y of the internal conductor pattern 25a closest to the upper surface 10a and the upper surface 10a is set as the upper margin D1. The curves forming the inner circumferential surface 25X and outer circumferential surface 25Y may be partial circular arcs or partial elliptical arcs of an ellipse. By configuring the inner peripheral surface 25X and the outer peripheral surface 25Y only with curves in a cross section seen from the W-axis direction, it is possible to prevent magnetic flux from concentrating in a certain area within the base body 10, thereby improving the DC superposition characteristics of the inductor 1. In particular, by configuring the inner peripheral surface 25X and the outer peripheral surface 25Y with curves that are partial elliptical arcs or partial circular arcs of an ellipse, it is possible to prevent magnetic flux concentration and lower the DC resistance (Rdc) while maintaining the inductance value.
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図9及び図10に示されているように、内部導体パターン25aの第1部分25a1及び第2部分25a2は、T軸と平行な方向に延びていてもよい。これらの実施形態において、第1部分25a1と基体10の第1端面10cとの間の間隔であるサイドマージンD2は、上部マージンD1よりも小さい。図示の実施形態では、第2部分25a2と基体10の第1端面10cとの間の間隔は、サイドマージンD2に等しい。第2部分25a2と基体10の第2端面10dとの間の間隔は、サイドマージンD2より大きくても小さくてもよい。図9に示されている内部導体パターン25aは、第1部分25a1の下端部から第1端面10cに向かって突出する第1突出部25a4と、第3部分25a3の下端部から第2端面10dに向かって突出する第2突出部25a5と、を有する。第1突出部25a4及び第2突出部25a5によって内部導体パターン25aの第1部分25a1と第1端面10cとの間の領域における面積は減少するが、当該領域は、内部導体パターン25aに電流が流れ始めて直ぐに磁気飽和するため、当該領域の面積を減少させても直流重畳特性への影響は小さい。よって、第1突出部25a4及び第2突出部25a5により、直流重畳特性に実質的な悪影響を与えることなく、内部導体パターン25aと外部電極21、22との接触面積を増やし、両者を電気的に確実に接続することができる。また、内部導体パターン25aと外部電極21、22との接触面積が増えることにより、外部電極21、22からランド3a、3bを経由してより効率的にインダクタ1内の熱を放熱)することができる。図10に示されているように、内部導体パターン25aは、第1突出部25a4及び第2突出部25a5を有しておらず、実装面10bのみから露出するように構成されてもよい。別の実施形態においては、サイドマージンD2はゼロであってもよい。 In another embodiment of the present invention as a modified example of the internal conductor pattern 25a, the first portion 25a1 and the second portion 25a2 of the internal conductor pattern 25a may extend in a direction parallel to the T-axis, as shown in Figures 9 and 10. In these embodiments, the side margin D2, which is the distance between the first portion 25a1 and the first end face 10c of the base 10, is smaller than the upper margin D1. In the illustrated embodiment, the distance between the second portion 25a2 and the first end face 10c of the base 10 is equal to the side margin D2. The distance between the second portion 25a2 and the second end face 10d of the base 10 may be larger or smaller than the side margin D2. The internal conductor pattern 25a shown in Figure 9 has a first protruding portion 25a4 protruding from the lower end of the first portion 25a1 toward the first end face 10c, and a second protruding portion 25a5 protruding from the lower end of the third portion 25a3 toward the second end face 10d. Although the area of the region between the first portion 25a1 of the internal conductor pattern 25a and the first end surface 10c is reduced by the first protrusion 25a4 and the second protrusion 25a5, the area of the region is magnetically saturated immediately after the current starts to flow through the internal conductor pattern 25a, so that the effect on the DC superimposition characteristics is small even if the area of the region is reduced. Therefore, the first protrusion 25a4 and the second protrusion 25a5 increase the contact area between the internal conductor pattern 25a and the external electrodes 21, 22, and can reliably connect them electrically without substantially adversely affecting the DC superimposition characteristics. In addition, by increasing the contact area between the internal conductor pattern 25a and the external electrodes 21, 22, the heat in the inductor 1 can be dissipated more efficiently from the external electrodes 21, 22 via the lands 3a, 3b. As shown in FIG. 10, the internal conductor pattern 25a may be configured to be exposed only from the mounting surface 10b without having the first protrusion 25a4 and the second protrusion 25a5. In another embodiment, the side margin D2 may be zero.
内部導体パターン25aの変形例としての本発明の別の実施形態では、図11~図13に内部導体パターン25aのさらなる変形例を示す。図11~図13おいては、図示を簡略化するために、外部電極21、22が省略されている。図11は、図8に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図11の内部導体パターン25aは、内側の仮想楕円C1と外側の仮想楕円C2との間に配置されている。仮想楕円C1は、X-X線断面において実装面10bに対応する辺のL軸方向における中点を中心とし、T軸方向に延びるG4/2の長さの短軸とL軸方向に延びるL1/2の長さの長軸とを有する。L1は、基体10のL軸方向における寸法であり、基体10の高さ方向の寸法の2倍よりも小さい。つまり、L1<2T1の関係が成り立つ。G4は、0よりも大きく、好ましくはT1/4よりも小さい。これにより、内部導体パターン25aを実装面10bの近傍に配置することができるので、放熱効率を高くすることができる。G4は、インダクタンスを取得し第1領域10r1における磁気飽和を抑制するために、好ましくはT1/8よりも大きい。この内部導体パターン25aの幾何学的配置に加えて、第1領域10r1を飽和磁束密度が比較的高い磁性材料から形成し、第2領域10r2を第1領域10r1よりも飽和磁束密度が低い磁性材料から形成することにより、第1領域10r1で集中的に磁気飽和が起こることをさらに抑制することができる。外側にある仮想楕円C2は、仮想楕円C1と同心であり、T軸方向に延びるT1/2の長さの短軸とL1の長さの長軸とを有する。 In another embodiment of the present invention as a modified example of the internal conductor pattern 25a, further modified examples of the internal conductor pattern 25a are shown in Figs. 11 to 13. In Figs. 11 to 13, the external electrodes 21 and 22 are omitted to simplify the illustration. Fig. 11 shows a modified example of the internal conductor pattern 25a shown in Fig. 8. The internal conductor pattern 25a in Fig. 11 is disposed between the inner imaginary ellipse C1 and the outer imaginary ellipse C2. The imaginary ellipse C1 has a center at the midpoint in the L-axis direction of the side corresponding to the mounting surface 10b in the X-X cross section, and has a minor axis with a length of G4/2 extending in the T-axis direction and a major axis with a length of L1/2 extending in the L-axis direction. L1 is the dimension of the base 10 in the L-axis direction and is smaller than twice the dimension of the base 10 in the height direction. In other words, the relationship L1<2T1 holds. G4 is greater than 0 and preferably smaller than T1/4. This allows the internal conductor pattern 25a to be located near the mounting surface 10b, thereby improving heat dissipation efficiency. G4 is preferably greater than T1/8 in order to obtain inductance and suppress magnetic saturation in the first region 10r1. In addition to this geometric arrangement of the internal conductor pattern 25a, the first region 10r1 is formed from a magnetic material with a relatively high saturation magnetic flux density, and the second region 10r2 is formed from a magnetic material with a lower saturation magnetic flux density than the first region 10r1, thereby further suppressing concentrated magnetic saturation in the first region 10r1. The outer virtual ellipse C2 is concentric with the virtual ellipse C1 and has a minor axis with a length of T1/2 and a major axis with a length of L1 extending in the T-axis direction.
図12は、図11に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図12の内部導体パターン25aは、仮想円C11と仮想円C12との間に配置されている。図12に示されている内部導体パターン25aは、図11に示されている内部導体パターン25aをL軸方向に引き延ばした形状を有している。図12の実施形態において、仮想楕円C1は、L軸方向における中点を中心とし、T軸方向に延びるG4/2の長さの短軸とL軸方向に延びるT1の長さの長軸とを有する。L1は、基体10の高さ方向の寸法の2倍と等しい。つまり、L1=2T1の関係が成り立つ。外側にある仮想楕円C2は、仮想楕円C1と同心であり、T軸方向に延びるT1/2の長さの短軸とL1の長さの長軸とを有する。 Figure 12 shows a modified example of the internal conductor pattern 25a shown in Figure 11. The internal conductor pattern 25a in Figure 12 is arranged between the virtual circle C11 and the virtual circle C12. The internal conductor pattern 25a shown in Figure 12 has a shape obtained by extending the internal conductor pattern 25a shown in Figure 11 in the L-axis direction. In the embodiment of Figure 12, the virtual ellipse C1 is centered at the midpoint in the L-axis direction and has a minor axis with a length of G4/2 extending in the T-axis direction and a major axis with a length of T1 extending in the L-axis direction. L1 is equal to twice the height dimension of the base 10. In other words, the relationship L1 = 2T1 holds. The virtual ellipse C2 on the outside is concentric with the virtual ellipse C1 and has a minor axis with a length of T1/2 extending in the T-axis direction and a major axis with a length of L1.
図13は、図11に示されている内部導体パターン25aの変形例を示す。図13の内部導体パターン25aは、内側の仮想線C21と外側の仮想線C22との間に配置されている。図13の実施形態において、仮想線C21及び仮想線C22は、両端における曲線と、その曲線間を接続する直線の線分とから成る。仮想線C21及び仮想線C22の一方の曲線は、L軸方向において第1端面10cの位置からL軸方向においてT1の長さだけ延びており、他方の曲線は、L軸方向において第2端面10dの位置からL軸方向においてT1の長さだけ伸びている。仮想線C21及び仮想線C22の直線の線分は、L1から2T1を除した長さを有する。 Figure 13 shows a modified example of the internal conductor pattern 25a shown in Figure 11. The internal conductor pattern 25a in Figure 13 is disposed between an inner virtual line C21 and an outer virtual line C22. In the embodiment of Figure 13, the virtual lines C21 and C22 are composed of curved lines at both ends and straight line segments connecting the curved lines. One of the curved lines of the virtual lines C21 and C22 extends in the L-axis direction from the position of the first end face 10c by a length of T1 in the L-axis direction, and the other curved line extends in the L-axis direction from the position of the second end face 10d by a length of T1 in the L-axis direction. The straight line segments of the virtual lines C21 and C22 have a length obtained by subtracting 2T1 from L1.
図11~図13に示されている実施形態によれば、内周面25X及び外周面25Yを構成する曲線が楕円の部分楕円弧や部分円弧であることにより、磁束の集中の防止に加えて、インダクタンス値を確保しながら直流抵抗(Rdc)を低くすることが可能となる。 In the embodiment shown in Figures 11 to 13, the curves constituting the inner circumferential surface 25X and the outer circumferential surface 25Y are partial elliptical arcs or partial circular arcs of an ellipse, which not only prevents magnetic flux concentration but also makes it possible to reduce the direct current resistance (Rdc) while maintaining the inductance value.
続いて、本発明の一実施形態によるインダクタ1の例示的な製造方法について説明する。インダクタ1は、例えば積層プロセスによって製造することができる。以下では、積層プロセスによるインダクタ1の製造方法の一例を説明する。この説明のために、図4が適宜参照される。 Next, an exemplary method for manufacturing the inductor 1 according to one embodiment of the present invention will be described. The inductor 1 can be manufactured, for example, by a lamination process. An example of a method for manufacturing the inductor 1 by a lamination process will be described below. For this description, FIG. 4 will be referred to as appropriate.
まず、磁性材料から成る複数の未焼成磁性体シートを作成する。この未焼成磁性体シートは、焼成後に磁性体層11a~11f及びカバー層12、13になる。未焼成磁性体シートは、例えば、結合材及び複数の金属磁性粒子を含む複合磁性材料から形成される。次に、未焼成磁性体シートの各々の表面に導電性ペーストを印刷することで、焼成後に内部導体パターン25a~25fとなる未焼成導体パターンを形成する。 First, multiple unsintered magnetic sheets made of a magnetic material are created. After firing, these unsintered magnetic sheets become the magnetic layers 11a-11f and the cover layers 12, 13. The unsintered magnetic sheets are formed, for example, from a composite magnetic material containing a binder and multiple metal magnetic particles. Next, a conductive paste is printed on the surface of each of the unsintered magnetic sheets to form unsintered conductor patterns that will become the internal conductor patterns 25a-25f after firing.
次に、未焼成導体パターンが形成された未焼成磁性体シートを積層して中間積層体を得る。この中間積層体の積層方向における一端にカバー層12となる複数の未焼成磁性体シートを積層し、他端にカバー層13となる複数の未焼成磁性体シートを積層して未焼成積層体を得る。 Next, the unsintered magnetic sheets on which the unsintered conductor patterns are formed are stacked to obtain an intermediate laminate. A plurality of unsintered magnetic sheets that will become the cover layer 12 are stacked on one end of the intermediate laminate in the stacking direction, and a plurality of unsintered magnetic sheets that will become the cover layer 13 are stacked on the other end to obtain an unsintered laminate.
次に、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機を用いて上記の未焼成積層体を個片化することで、未焼成チップ積層体が得られる。次に、この未焼成チップ積層体を脱脂し、脱脂された未焼成チップ積層体を焼成することで、焼成されたチップ積層体を得る。次に、この焼成されたチップ積層体に対して、バレル研磨等の研磨処理を行う。 Next, the unfired stack is divided into individual pieces using a cutting machine such as a dicing machine or a laser processing machine to obtain an unfired chip stack. Next, this unfired chip stack is degreased, and the degreased unfired chip stack is fired to obtain a fired chip stack. Next, a polishing process such as barrel polishing is performed on this fired chip stack.
次に、このチップ積層体の表面に外部電極21及び外部電極22を形成する。外部電極21及び外部電極22は、例えば、チップ積層体の実装面10bに相当する表面に導電性ペーストを塗布して下地電極を形成し、この下地電極の表面にめっき層を形成することにより形成される。めっき層は、例えば、ニッケルを含むニッケルめっき層と、スズを含むスズめっき層の2層構造とされる。外部電極21及び外部電極22には、必要に応じて、半田バリア層及び半田濡れ層の少なくとも一方が形成されてもよい。以上により、インダクタ1が得られる。 Next, external electrodes 21 and 22 are formed on the surface of this chip stack. The external electrodes 21 and 22 are formed, for example, by applying a conductive paste to the surface corresponding to the mounting surface 10b of the chip stack to form a base electrode, and then forming a plating layer on the surface of this base electrode. The plating layer has, for example, a two-layer structure of a nickel plating layer containing nickel and a tin plating layer containing tin. At least one of a solder barrier layer and a solder wetting layer may be formed on the external electrodes 21 and 22 as necessary. In this manner, the inductor 1 is obtained.
上記の製造方法に含まれる工程の一部は、適宜省略可能である。インダクタ1の製造方法においては、本明細書において明示的に説明されていない工程が必要に応じて実行され得る。上記のインダクタ1の製造方法に含まれる各工程の一部は、本発明の趣旨から逸脱しない限り、随時順番を入れ替えて実行され得る。上記のインダクタ1の製造方法に含まれる各工程の一部は、可能であれば、同時に又は並行して実行され得る。 Some of the steps included in the above manufacturing method may be omitted as appropriate. In the manufacturing method of the inductor 1, steps not explicitly described in this specification may be performed as necessary. Some of the steps included in the manufacturing method of the inductor 1 may be performed in a different order at any time, as long as this does not deviate from the spirit of the present invention. Some of the steps included in the manufacturing method of the inductor 1 may be performed simultaneously or in parallel, if possible.
次に、上記の実施形態による作用効果について説明する。上記の一実施形態によるインダクタ1によれば、正面視において、内部導体25(例えば、内部導体パターン25a)の軸線A上で実装面10bから最も離れた位置と実装面10bとの距離が、上面10aと実装面10との間隔(例えば、基体10の高さT1)の2分の1よりも小さいので、内部導体25において発生したジュール熱を基体10の実装面10bからより効率的に放熱することができる。内部導体の全体が基体10の仮想線Bよりも下方にある下部領域に配置されている場合には、さらに効率よく実装面10bから放熱することができる。内部導体25において発生したジュール熱の多くの部分は、内部導体25からランド3a、3bを経由して回路基板2を構成する別の部材へ熱伝導により移動するが、この熱伝導による放熱だけでは内部導体25で発生したジュール熱を全て放熱できないことがある。そこで、内部導体25の軸線Aと実装面10bとの距離(T1-T2)が上面10aと実装面10bとの間隔(例えば、基体10の高さT1)の2分の1よりも小さくなるように内部導体25を配置することにより、コイル導体25で発生したジュール熱を基体10の実装面10bから回路基板2に効率よく伝導させることができる。 Next, the effects of the above embodiment will be described. According to the inductor 1 according to the above embodiment, in a front view, the distance between the mounting surface 10b and the position on the axis A of the internal conductor 25 (e.g., the internal conductor pattern 25a) farthest from the mounting surface 10b is smaller than half the distance between the upper surface 10a and the mounting surface 10 (e.g., the height T1 of the base 10), so that the Joule heat generated in the internal conductor 25 can be dissipated more efficiently from the mounting surface 10b of the base 10. When the entire internal conductor is disposed in a lower region below the virtual line B of the base 10, the heat can be dissipated even more efficiently from the mounting surface 10b. Most of the Joule heat generated in the internal conductor 25 moves by thermal conduction from the internal conductor 25 to another member constituting the circuit board 2 via the lands 3a and 3b, but the heat dissipation by this thermal conduction alone may not be enough to dissipate all of the Joule heat generated in the internal conductor 25. Therefore, by positioning the internal conductor 25 so that the distance (T1-T2) between the axis A of the internal conductor 25 and the mounting surface 10b is smaller than half the distance between the upper surface 10a and the mounting surface 10b (e.g., the height T1 of the base 10), the Joule heat generated in the coil conductor 25 can be efficiently conducted from the mounting surface 10b of the base 10 to the circuit board 2.
上記の一実施形態によれば、内部導体25の全体が基体10の仮想線Bよりも下方にある下部領域に配置されているので、内部導体が基体10の上部領域を通過する場合と比べて基体10内における内部導体の長さを短くすることができる。これにより、内部導体の直流抵抗を下げることができるので、内部導体25から発生するジュール熱を低減することができる。 According to the embodiment described above, the entire internal conductor 25 is disposed in the lower region below the imaginary line B of the base 10, so that the length of the internal conductor within the base 10 can be made shorter than when the internal conductor passes through the upper region of the base 10. This can reduce the DC resistance of the internal conductor, thereby reducing Joule heat generated by the internal conductor 25.
上記の一実施形態によれば、平面視で直線状に延びる内部導体25が実装面10bから基体10の外側に露出して外部電極21、22と接続されている。よって、ランド3aから外部電極21を介して内部導体25に流れ込んだ電流は、内部導体25を通過し、外部電極22を介してランド3bに流れる。このように、インダクタ1を流れる電流は、ランド3aと内部導体25の一端との間及びランド3bと内部導体25の他端との間のわずかな距離(外部電極21、22のT軸方向の厚さに相当する距離)だけ外部電極21、22を流れる。一般に、インダクタの外部電極は、内部導体よりも電気伝導率が低い材料から形成される。また、外部電極のうち基体の端面(実装面と上面とを接続する面)と接する部分は、内部導体よりも小さい断面積を有する。このため、内部導体が直線状に延びる従来のインダクタのように内部導体を基体の端面から露出させると、この内部導体の露出位置からランドまでの区間において電流は外部電極を通過することになる。基体の端面における内部導体の露出位置からランドまでの距離は、基体の実装面からランドまでの距離よりも長いため、内部導体の露出位置からランドまでの区間に介在する外部電極がインダクタの直流抵抗の増加要因となる。本発明の実施形態によるインダクタ1においては、内部導体25が基体10の実装面10bから露出しているため、インダクタ1を通過する電流は、ランド3aと内部導体25の一端との間及びランド3bと内部導体25との間のわずかな距離だけ外部電極21、22を通過する。このように、インダクタ1によれば、電流経路に占める外部電極21、22の割合が従来のインダクタと比べて少ないため、従来のインダクタよりも直流抵抗を低減することができる。 According to the above embodiment, the internal conductor 25, which extends linearly in a plan view, is exposed from the mounting surface 10b to the outside of the base 10 and connected to the external electrodes 21 and 22. Therefore, the current flowing from the land 3a to the internal conductor 25 through the external electrode 21 passes through the internal conductor 25 and flows to the land 3b through the external electrode 22. In this way, the current flowing through the inductor 1 flows through the external electrodes 21 and 22 only for a short distance (a distance equivalent to the thickness of the external electrodes 21 and 22 in the T-axis direction) between the land 3a and one end of the internal conductor 25 and between the land 3b and the other end of the internal conductor 25. In general, the external electrodes of an inductor are made of a material with a lower electrical conductivity than the internal conductor. In addition, the portion of the external electrode that contacts the end face of the base (the face that connects the mounting surface and the top face) has a smaller cross-sectional area than the internal conductor. For this reason, if the internal conductor is exposed from the end face of the base as in a conventional inductor in which the internal conductor extends linearly, the current will pass through the external electrode in the section from the exposed position of the internal conductor to the land. Since the distance from the exposed position of the internal conductor on the end face of the substrate to the land is longer than the distance from the mounting surface of the substrate to the land, the external electrodes intervening in the section from the exposed position of the internal conductor to the land are a factor in increasing the DC resistance of the inductor. In the inductor 1 according to the embodiment of the present invention, the internal conductor 25 is exposed from the mounting surface 10b of the substrate 10, so the current passing through the inductor 1 passes through the external electrodes 21, 22 only for a short distance between the land 3a and one end of the internal conductor 25 and between the land 3b and the internal conductor 25. Thus, according to the inductor 1, the proportion of the external electrodes 21, 22 in the current path is smaller than that of conventional inductors, so that the DC resistance can be reduced more than that of conventional inductors.
基体10に含まれるFe系の金属磁性粒子におけるFeの含有量を80wt%以上とすれば、インダクタ1は、単位体積当たりの電流値として0.15A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。基体10に含まれる金属磁性粒子におけるFeの含有量を85wt%以上とすれば、インダクタ1は、単位体積当たりの電流値として0.2A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。基体10に含まれる金属磁性粒子におけるFeを90wt%以上とすれば、インダクタ1は、単位体積当たりの電流値として0.25A/mm3以上が要求される用途に用いられ得る。上記のとおり、本発明の一又は複数の実施形態によるインダクタ1の基体10においては磁気飽和が抑制されているので、内部導体25に大きな電流を流すことができる。例えば、インダクタ1のインダクタンスLを300nHより小さくした場合に、単位体積当たりの電流値を0.15A/mm3以上とすることができる。また、インダクタ1のインダクタンスLを150nHより小さくした場合場合に、単位体積当たりの電流値を0.2A/mm3以上とすることができる。また、インダクタ1のインダクタンスLを75nHより小さくした場合に、単位体積当たりの電流値を0.25A/mm3以上とすることができる。Feの含有量が80wt%以上の金属磁性粒子を含む基体10を備えるインダクタ1においては、電流印加による発熱が小さい。また、高い周波数の用途に用いることができ、例えば、5MHz以上の周波数である。 If the Fe content in the Fe-based metal magnetic particles contained in the base 10 is 80 wt % or more, the inductor 1 can be used in applications requiring a current value per unit volume of 0.15 A/mm 3 or more. If the Fe content in the metal magnetic particles contained in the base 10 is 85 wt % or more, the inductor 1 can be used in applications requiring a current value per unit volume of 0.2 A/mm 3 or more. If the Fe content in the metal magnetic particles contained in the base 10 is 90 wt % or more, the inductor 1 can be used in applications requiring a current value per unit volume of 0.25 A/mm 3 or more. As described above, magnetic saturation is suppressed in the base 10 of the inductor 1 according to one or more embodiments of the present invention, so that a large current can be passed through the internal conductor 25. For example, when the inductance L of the inductor 1 is made smaller than 300 nH, the current value per unit volume can be made 0.15 A/mm 3 or more. Furthermore, when the inductance L of the inductor 1 is made smaller than 150 nH, the current value per unit volume can be made 0.2 A/mm3 or more . When the inductance L of the inductor 1 is made smaller than 75 nH, the current value per unit volume can be made 0.25 A/mm3 or more . In the inductor 1 having the base 10 containing metal magnetic particles with an Fe content of 80 wt% or more, heat generation due to application of current is small. Also, it can be used in high frequency applications, for example, frequencies of 5 MHz or more.
インダクタ1を回路基板2に実装する際に、内部導体25のうち外部電極21と接する端面と回路基板2のランド3aを対向させ、内部導体25のうち外部電極22と接する端面と回路基板2のランド3bを対向させることで、インダクタ1の発熱を抑制するだけでなく、インダクタ1とランド3a,3bとの間の領域における発熱も抑制することができる。インダクタ1とランド3a、3bとの間の外部電極21,22を電気伝導率の低い材料から形成しても、電流印加時の外部電極21、22における発熱を抑制することができる。 When mounting the inductor 1 on the circuit board 2, by arranging the end face of the internal conductor 25 that contacts the external electrode 21 to face the land 3a of the circuit board 2, and arranging the end face of the internal conductor 25 that contacts the external electrode 22 to face the land 3b of the circuit board 2, it is possible to suppress not only heat generation in the inductor 1, but also heat generation in the region between the inductor 1 and the lands 3a and 3b. Even if the external electrodes 21 and 22 between the inductor 1 and the lands 3a and 3b are made of a material with low electrical conductivity, heat generation in the external electrodes 21 and 22 when a current is applied can be suppressed.
上記の一実施形態によれば、外部電極21及び外部電極22の少なくとも一方が実装面10bのみに接するように設けられているので、基体10の第1端面10c及び第2端面10dには外部電極21、22が接していない。これにより、インダクタ1のL軸方向の寸法が定められているときに、外部電極21、22の幅の分だけ基体10のL軸方向における寸法を大きくすることができる。 According to the above embodiment, at least one of the external electrodes 21 and 22 is provided so as to contact only the mounting surface 10b, so that the external electrodes 21 and 22 do not contact the first end face 10c and the second end face 10d of the base 10. As a result, when the dimension of the inductor 1 in the L-axis direction is fixed, the dimension of the base 10 in the L-axis direction can be increased by the width of the external electrodes 21 and 22.
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。 The dimensions, materials, and arrangement of each component described in this specification are not limited to those explicitly described in the embodiments, and each component can be modified to have any dimensions, materials, and arrangement that can be included in the scope of the present invention. In addition, components not explicitly described in this specification can be added to the described embodiments, and some of the components described in each embodiment can be omitted.
1 インダクタ
2 回路基板
3a、3b ランド
10 基体
10a 上面
10b 実装面
10r1 第1領域
10r2 第2領域
21、22 外部電極
25 内部導体
25a~25f 内部導体パターン
REFERENCE SIGNS LIST 1 inductor 2 circuit board 3a, 3b land 10 base 10a upper surface 10b mounting surface 10r1 first region 10r2 second region 21, 22 external electrode 25 internal conductor 25a to 25f internal conductor pattern
Claims (9)
前記基体の前記実装面に取り付けられた第1外部電極と、
前記基体の前記実装面に前記第1外部電極から前記端面と垂直な長さ方向において離間して取り付けられた第2外部電極と、
前記基体内に設けられ、一端が前記第1外部電極に電気的に接続され他端が前記第2外部電極に電気的に接続されており、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延びる内部導体と、
を備え、
前記厚さ方向及び前記長さ方向に垂直な幅方向から見た正面視において、前記内部導体の軸線上で前記実装面から最も離れた位置と前記実装面との距離が、前記上面と前記実装面との間隔の2分の1よりも小さく、
前記正面視において、前記基体は、前記内部導体と前記実装面とに囲まれた第1領域と、前記第1領域以外の第2領域とに区画され、
前記第1領域の面積は、前記第2領域の面積よりも小さく、
前記第1領域は、前記第2領域よりも飽和磁束密度が高い材料から形成され、
前記内部導体の前記一端及び前記他端はいずれも、前記実装面から前記基体の外部に露出している、
インダクタ。 a base having a mounting surface facing a circuit board, an upper surface facing the mounting surface, and an end surface connecting the mounting surface and the upper surface;
a first external electrode attached to the mounting surface of the base;
a second external electrode attached to the mounting surface of the base body at a distance from the first external electrode in a length direction perpendicular to the end surface;
an internal conductor that is provided within the base, one end of which is electrically connected to the first external electrode and the other end of which is electrically connected to the second external electrode, and that extends linearly from the first external electrode to the second external electrode in a plan view seen in a thickness direction perpendicular to the mounting surface;
Equipped with
when viewed from the front in a width direction perpendicular to the thickness direction and the length direction, a distance between the mounting surface and a position on an axis of the internal conductor farthest from the mounting surface is smaller than half a distance between the upper surface and the mounting surface,
When viewed from the front, the base is partitioned into a first region surrounded by the internal conductor and the mounting surface and a second region other than the first region,
The area of the first region is smaller than the area of the second region,
the first region is formed of a material having a higher saturation magnetic flux density than the second region;
The one end and the other end of the internal conductor are both exposed to the outside of the base from the mounting surface.
Inductor.
前記内部導体は、その全体が前記下部領域に配置されている、
請求項1に記載のインダクタ。 the base is divided by an intermediate surface extending parallel to the mounting surface and the upper surface and equidistant from the mounting surface and the upper surface into an upper region between the intermediate surface and the upper surface and a lower region between the intermediate surface and the mounting surface;
the inner conductor is entirely disposed in the lower region;
2. The inductor of claim 1.
請求項1~4のいずれか1項に記載のインダクタ。 the inner conductor is formed of a conductive material having a higher electrical conductivity than a material of the first outer electrode;
The inductor according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~5のいずれか1項に記載のインダクタ。 The substrate includes metal magnetic particles.
The inductor according to any one of claims 1 to 5 .
前記第1内部導体パターン及び前記第2内部導体パターンの各々は、前記実装面に垂直な厚さ方向から視た平面視において前記第1外部電極から前記第2外部電極に向かって直線状に延び、一端が前記実装面から露出して前記第1外部電極に接続され他端が前記実装面から露出して前記第2外部電極に接続される、
請求項1~6のいずれか1項に記載のインダクタ。 the internal conductor has a first internal conductor pattern and a second internal conductor pattern disposed within the base body and spaced apart from the first internal conductor pattern;
each of the first internal conductor pattern and the second internal conductor pattern extends linearly from the first external electrode to the second external electrode in a plan view seen from a thickness direction perpendicular to the mounting surface, one end of the first internal conductor pattern is exposed from the mounting surface and connected to the first external electrode, and the other end of the second internal conductor pattern is exposed from the mounting surface and connected to the second external electrode;
The inductor according to any one of claims 1 to 6 .
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019172334 | 2019-09-20 | ||
JP2019172334 | 2019-09-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021052180A JP2021052180A (en) | 2021-04-01 |
JP7554078B2 true JP7554078B2 (en) | 2024-09-19 |
Family
ID=75156313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020149796A Active JP7554078B2 (en) | 2019-09-20 | 2020-09-07 | Inductors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7554078B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7605170B2 (en) * | 2022-03-31 | 2024-12-24 | 株式会社村田製作所 | Electronic Components |
JP7605171B2 (en) * | 2022-03-31 | 2024-12-24 | 株式会社村田製作所 | Electronic Components |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000323336A (en) | 1999-03-11 | 2000-11-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | Inductor and its manufacture |
WO2013005482A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | 株式会社村田製作所 | Electronic component |
JP2014175349A (en) | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated inductor |
JP2019041096A (en) | 2017-08-23 | 2019-03-14 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Coil component and method of manufacturing the same |
JP2019153644A (en) | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社村田製作所 | Surface mount inductor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0714720A (en) * | 1993-06-23 | 1995-01-17 | Taiyo Yuden Co Ltd | Electronic component such as chip inductor and production thereof |
JPH1140426A (en) * | 1997-07-18 | 1999-02-12 | Tdk Corp | Inductance device |
JP3431496B2 (en) * | 1998-04-20 | 2003-07-28 | ティーディーケイ株式会社 | Common mode filter using composite magnetic material |
-
2020
- 2020-09-07 JP JP2020149796A patent/JP7554078B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000323336A (en) | 1999-03-11 | 2000-11-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | Inductor and its manufacture |
WO2013005482A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | 株式会社村田製作所 | Electronic component |
JP2014175349A (en) | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated inductor |
JP2019041096A (en) | 2017-08-23 | 2019-03-14 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Coil component and method of manufacturing the same |
JP2019153644A (en) | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社村田製作所 | Surface mount inductor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021052180A (en) | 2021-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112542287B (en) | Inductor, circuit board and electronic equipment | |
JP6447369B2 (en) | Coil parts | |
JP7198000B2 (en) | Coil parts and electronic equipment | |
JP7240813B2 (en) | coil parts | |
TWI654915B (en) | Electronic components surface mounted on circuit boards | |
JP2020088289A (en) | Inductance element and electronic equipment | |
JP2012089765A (en) | Coil component | |
JP2021100098A (en) | Inductor | |
US20140022042A1 (en) | Chip device, multi-layered chip device and method of producing the same | |
US20210104353A1 (en) | Inductor component | |
KR20180023506A (en) | Inductor array component and board for mounting the same | |
JP2005327876A (en) | Coil component and its manufacturing method | |
US20250210249A1 (en) | Inductor array | |
JP2021036569A (en) | Coil component | |
JP7288288B2 (en) | Magnetically coupled coil parts | |
JP7554078B2 (en) | Inductors | |
JP2018182024A (en) | Coil parts | |
US20220037075A1 (en) | Inductor array | |
JP7463937B2 (en) | Inductor Components | |
US11763979B2 (en) | Laminated coil component | |
CN100431063C (en) | magnetic element | |
JP7553220B2 (en) | Coil parts and electronic devices | |
JP2022152044A (en) | Coil component and manufacturing method thereof | |
US12315670B2 (en) | Magnetic coupling coil component | |
JP2020088290A (en) | Inductance element and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240130 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240813 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240906 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7554078 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |