CN101142641B - 层叠线圈元器件 - Google Patents
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Abstract
得到一种层叠线圈元器件,能够对电感进行微调,并且不会增加线圈导体的图形种类数,而能够增大2个螺旋状线圈间的耦合。第1线圈部(21)的线圈导体(13a~13e)通过通孔导体(15)串联连接,从而构成螺旋状线圈(L1)。第2线圈部(22)的线圈导体(13f、13d、13e)通过通孔导体(15)串联连接,从而构成螺旋状线圈(L2)。螺旋状线圈(L1、L2)的互相的线圈轴位于同轴上,且匝数不同,并且进行电并联连接。另外,第1线圈部(21)和第2线圈部(22)相邻的部分中对向的线圈导体(13e、13f)的匝数之和大于位于螺旋状线圈(L1、L2)的线圈轴向的两外侧上的线圈导体(13a、13e)的匝数之和。
Description
技术领域
本发明涉及一种层叠线圈元器件,特别涉及一种将2个螺旋状线圈电并联连接并重叠且安装在层叠体内的层叠线圈元器件。
背景技术
过去,作为层叠线圈元器件,已知例如有专利文献1中所记载的层叠线圈元器件。如图8所示,该层叠线圈元器件71,具有将分别层叠设置了线圈导体73a~73e和通孔导体75的陶瓷片材72而构成的第1线圈部78和第2线圈部79进行堆积的结构。线圈导体73a~73e通过通孔导体75串联连接,从而构成螺旋状线圈73A、73B。电并联连接2个螺旋状线圈73A、73B,从而形成承受电流值大的层叠线圈元器件。
但是,因为该层叠线圈元器件71的2个螺旋状线圈73A、73B具有相同图形和相同匝数,所以如果以调整电感为目的而改变匝数,则2个螺旋状线圈的匝数要同时增减。因此存在的问题是,电感变化大,电感的微调很难。
另外,如图9所示,如果以增大2个螺旋状线圈73A、74A间的耦合为目的,要制作匝数大的线圈导体73e、74a对向的结构的层叠线圈元器件81,则必须重新形成用标号74a~74e所示的图形的线圈导体。即,由于即使是相同的线圈导体的图形,但通孔导体75的位置也不同,所以存在着线圈导体的图形种类数增加的问题。
专利文献1:特开平6-196334号公报
因此,本发明的目的在于提供一种可以进行电感的微调、并且不会增加线圈导体的图形种类数而能够增大2个螺旋状线圈间的耦合的层叠线圈元器件。
发明内容
为了达到上述目的,与本发明相关的层叠线圈元器件,其特征在于,
具有:
堆积多个线圈导体和多个陶瓷层而构成的、内置第1螺旋状线圈的第1线圈部;
堆积多个线圈导体和多个陶瓷层而构成的、内置第2螺旋状线圈的第2线圈部;
以及堆积上述第1线圈部和上述第2线圈部而构成的层叠体,
上述第1螺旋状线圈和上述第2螺旋状线圈的互相的线圈轴位于同轴上,且将其电并联连接,并且相互的匝数不同,
上述第1线圈部和上述第2线圈部的相邻部分中的上述第1螺旋状线圈和上述第2螺旋状线圈对向的线圈导体的图形数之和大于第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的位于线圈轴方向的两外侧的线圈导体的图形数之和,
上述第1螺旋状线圈和上述第2螺旋状线圈之中,任何一方的螺旋状线圈的输入用引出电极和另一方的螺旋状线圈的输出用引出电极在层叠方向上相邻。
在与本发明相关的层叠线圈元器件中,由于使第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈位于同轴上,且并联连接,所以承受电流值变大。另外,由于第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的匝数互不相同,所以通过个别地改变匝数,能够对电感进行微调。而且,因为第1线圈部和第2线圈部相邻的部分中的第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈对向的线圈导体的匝数之和大于第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的位于线圈轴方向的两外侧位置处的线圈导体的匝数之和,所以能够增大2个螺旋状线圈间的耦合,并增加电感。而且,因为一方的螺旋状线圈的输入用引出电极和另一方的螺旋状线圈的输出用引出电极在层叠方向上相邻,所以尽管增大了线圈间的耦合,但也不会增加线圈导体的图形种类数。
与本发明相关的层叠线圈元器件,最好将第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈之中任一方的螺旋状线圈的输入用引出电极和另一方的螺旋状线圈的输出用引出电极从层叠体相互反向的端面上引出。通过这样,能够在层叠体端面的一个面形成外部电极,并且使制造变得简单。
另外,第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的输入用引出电极之间或者输出用引出电极之间最好是相同图形。如果使用相同图形,则能够简化制造工序。
另外,如果分别将第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的主要部分的线圈导体作为大致3/4匝形状,则线圈导体的层叠块数少,能够使元器件小型化。或者,最好在层叠方向上的俯视面中,多个线圈导体是长方形,分别在长方形的各长边上形成2个通孔导体,并且不位于长方形的短边方向的同一直线上。因为通 孔导体之间互相分开,所以能够防止短路。
如果采用本发明,则承受电流值变大,并且能够对电感进行微调,能够增大第1和第2螺旋状线圈之间的耦合,同时增加电感,并且能够减少必要的线圈导体的图形种类数。
附图说明
图1是表示与本发明相关的层叠线圈元器件的第1实施例的分解立体图。
图2是图1中所示的层叠线圈元器件的等效电路图。
图3是表示与本发明相关的层叠线圈元器件的第2实施例中所使用的各种片材的俯视图。
图4是表示使用图3中所示的片材的层叠线圈元器件,(A)是本发明例子的分解立体图,(B)是比较例的分解立体图。
图5是表示使用图3中所示的片材的其它层叠线圈元器件,(A)是本发明例子的分解立体图,(B)是比较例的分解立体图。
图6是表示使用图3中所示的片材的又一个层叠线圈元器件,(A)是本发明例子的分解立体图,(B)是比较例的分解立体图。
图7是表示图4~图6的层叠线圈元器件的电特性的曲线图。
图8是表示过去的层叠线圈元器件的分解立体图。
图9是表示过去的其它层叠线圈元器件的分解立体图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明与本发明相关的层叠线圈元器件的实施例。
(第1实施例、参照图1和图2)
如图1所示,第1实施例即层叠线圈元器件11具有的结构是:将设置了线圈导体13a~13e和通孔导体15的陶瓷生片12进行层叠而构成第1线圈部21,将设置了线圈导体13f、13d、13e和通孔导体15的陶瓷生片12进行层叠而构成第2线圈部22,将该第1线圈部21和第2线圈部22堆积起来,并且在上下两面上层叠保护用的陶瓷生片(未图示)。
陶瓷生片12如下那样来进行制作。首先,混合铁氧体粉末、粘接剂、增塑剂等原料,再用球磨机粉碎,作为浆料状的组成物进行真空脱泡。将该材料利用刮刀法等制成规定的厚度,形成片材状。
接着,在陶瓷生片12的规定位置上,利用激光照射等来形成通孔所用的孔。然后,在陶瓷生片12上丝网印刷以Ag为主要成分的导电糊剂,从而形成线圈导体13a~13f、输入用引出电极17和输出用引出电极18。同时,在通孔所用的孔中填充上述导电糊剂,从而形成通孔导体15。
第1线圈部21和第2线圈部22的主要部分的线圈导体13b~13f分别是3/4匝形状(但是,不包括引出电极17、18)。通过这样,由于在1块片材12上能够长长地形成各线圈导体,片材12的层叠块数减少,因此能够实现元器件的小型化。
然后,将上述陶瓷生片12和保护用陶瓷生片层叠,而作为层叠体。以规定的尺寸来切割该层叠体,并在规定的温度、时间内进行烧成。而且,在引出电极17、18露出的端面上,用浸渍法等涂敷导电糊剂,形成外部电极。
在这样得到的层叠线圈元器件11中,第1线圈部21的线圈导体13a~13e通过通孔导体1 5串联连接,构成螺旋状线圈L1。同样地,第2线圈部22的线圈导体13f、13d、13e通过通孔导体15串联连接,构成螺旋状线圈L2。然后,如图2所示,2个螺旋状线圈L1、L2电并联连接。通过这样,能够得到承受电流值大的层叠线圈元器件11。
螺旋状线圈L1、L2的各自的线圈轴位于同轴上,互相的匝数不同,具体来说,线圈L1为3.25匝,线圈L2为2.25匝。另外,螺旋状线圈L1、L2的输入用引出电极17位于层叠线圈元器件11的左端处,输出用引出电极18位于右端处。螺旋状线圈L1的输出用引出电极18与螺旋状线圈L2的输入用引出电极17在层叠方向上相邻,从层叠体的相互反向的端面引出。另外,螺旋状线圈L1、L2的输出用引出电极18和与其连接的线圈导体13e具有相同的图形。
由以上结构构成的层叠线圈元器件11,由于螺旋状线圈L1、L2并联连接,所以当然承受电流值变大,而且由于相互的匝数不同,所以通过用线圈L1、L2个别地改变匝数,从而能够对电感进行微调。
另外,螺旋状线圈L1、L2的输出用引出电极18和与其连接的线圈导体13e的图形相同,同时使第1线圈部21和第2线圈部22相邻的部分中的线圈L1、线圈L2对向的线圈导体13e、13f的匝数之和,比分别位于线圈L1、L2的线圈轴向的两外侧的线圈导体13a、13e的匝数之和要大。在本第1实施例中,具体来说,因为导体13e、13f分别为3/4匝,所以对向的线圈导体13e、13f的匝数之和为1.5匝。因为导体13a为1/4匝,导体13e为3/4匝,所以位于外侧的线圈导体13a、13e的匝数之和为1匝。
这样,如果对向的线圈导体13e、13f的匝数之和较大,则耦合的磁通的量变大,螺旋状线圈L1、L2间的磁通耦合变大。而且,如果磁通的耦合变大,则互感M(参照图2)变大,螺旋状线圈L1、L2的合成电感也变大。
而且,因为使螺旋状线圈L1、L2的输出用引出电极18和输入用引出电极17在层叠方向上相邻,并且从层叠体的相互反向的端面上引出,所以尽管线圈L1、L2的耦合变大,但与图9所示的层叠线圈元器件81相比明确地知道,线圈导体的图形种类数也不会增加。
(第2实施例,参照图3~图7)
在第2实施例中,采用图3所示的8种的片材A~H,制成各种层叠线圈元器件。片材A~H是在陶瓷生片上分别设置线圈导体33a~33h、输入用引出电极37、输出用引出电极38以及通孔导体35而成的片材。如下详细所述,在分别使通孔导体35偏移的状态下进行配置。通过这样,通孔导体35间的间隔变宽,能够防止短路。
图4(A)表示由内置螺旋状线圈L 1的第1线圈部41和内置螺旋状线圈L2的第2线圈部42构成的层叠线圈元器件40a。为了进行比较,在图4(B)中一起表示将第1线圈部41和第2线圈部42的层叠位置上下颠倒的层叠线圈元器件40b。
图5(A)表示由内置螺旋状线圈L 1的第1线圈部46和内置螺旋状线圈L2的第2线圈部47构成的层叠线圈元器件45a。为了进行比较,在图5(B)中一起表示将第1线圈部46和第2线圈部47的层叠位置上下颠倒的层叠线圈元器件45b。
图6(A)表示由内置螺旋状线圈L1的第1线圈部51和内置螺旋状线圈L2的第2线圈部52构成的层叠线圈元器件50a。为了进行比较,在图6(B)中一起表示将第1线圈部51和第2线圈部52的层叠位置上下颠倒的层叠线圈元器件50b。
另外,层叠线圈元器件40b、45b、50b不是已知的,而是为了证明实施例的效果这次作为比较例而新制作的层叠线圈元器件。
在表1和图7中表示评价层叠线圈元器件40a、40b、45a、45b、50a、50b的100MHz下的阻抗Z、直流电阻Rdc、获得效率(100MHz下的阻抗)/(直流电阻)的结果。获得效率Z/Rdc的值越大越好。
[表1]
样本 | 40a | 40b | 45a | 45b | 50a | 50b |
Z(Ω)/MHz | 12.6 | 11.7 | 20.1 | 19.5 | 28.6 | 27.5 |
Rdc(Ω) | 0.030 | 0.030 | 0.046 | 0.046 | 0.063 | 0.062 |
Z/Rdc | 416 | 387 | 437 | 420 | 456 | 441 |
由表1和图7可知,因为第1线圈部41、46、51和第2线圈部42、47、52相邻部分中的螺旋状线圈L1、L2对向的线圈导体的匝数之和比位于线圈L1、L2的线圈轴向的两外侧的线圈导体的匝数之和要大,所以磁通的耦合变大,互感M变大。该结果使2个螺旋状线圈L1、L2的合成电感也变大。
另外,在本第2实施例(参照图5(A)、图6(A))中,通孔导体35偏移配置。即,在层叠方向上的俯视面中,多个线圈导体33a~33h构成长方形的螺旋状线圈L1、L2,各通孔导体35分别在上述长方形的各长边上形成2个,并且不位于长方形的短边方向的同一直线上。这样,因为在俯视面内通孔导体35在偏移状态下分散,所以能够预先防止通孔导体35间的短路。
(其它实施例)
另外,与本发明相关的层叠线圈元器件不仅限于上述实施例,在其要点范围内能够进行各种变更。
例如,线圈导体的形状除了矩形外,也可以是例如圆形。另外,在上述实施例中,是表示在堆积陶瓷生片之后,进行一体烧成的层叠线圈元器件,但是陶瓷生片也可以采用预先烧成的来进行层叠。
另外,在上述实施例中表示的是从层叠体的短边端面上引出线圈导体的例子,但是线圈导体也可以从层叠体的长边端面上引出。而且,多数线圈导体不仅可以用3/4匝形状来构成,也可以用大致1/2匝形状来构成。
另外,也可以根据下面说明的制法来制造层叠线圈元器件。即,在利用印刷等方法用糊剂状的陶瓷材料形成陶瓷层之后,在该陶瓷层的表面涂敷糊剂状的导电性材料,从而形成线圈导体。接着,从上涂敷糊剂状的陶瓷材料,作为陶瓷层,再形成线圈导体。这样,通过按顺序重复地涂敷陶瓷层和线圈导体层,能够得到具有层叠结构的层叠线圈元器件。
工业上的实用性
如上所述,本发明适用于将2个螺旋状线圈电并联连接且重叠并安装在层叠体内部的层叠线圈元器件,特别是,能够进行电感的微调,并且不会增加线圈导体的图形种类数,而能够加大2个螺旋状线圈间的耦合,在这些方面具有优越性。
Claims (5)
1.一种层叠线圈元器件,其特征在于,
具有:
堆积多个线圈导体和多个陶瓷层而构成的、内置第1螺旋状线圈的第1线圈部;
堆积多个线圈导体和多个陶瓷层而构成的、内置第2螺旋状线圈的第2线圈部;
以及堆积所述第1线圈部和所述第2线圈部而构成的层叠体,
所述第1螺旋状线圈和所述第2螺旋状线圈的相互的线圈轴为位于同轴上,进行电并联连接,并且互相的匝数不同,
所述第1线圈部和所述第2线圈部相邻部分中的所述第1螺旋状线圈和所述第2螺旋状线圈对向的线圈导体的匝数之和大于在第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的线圈轴向的两外侧位置上的线圈导体的匝数之和,
所述第1螺旋状线圈和所述第2螺旋状线圈之中,任一方的螺旋状线圈的输入用引出电极和另一方的螺旋状线圈的输出用引出电极在层叠方向上相邻。
2.如权利要求1所述的层叠线圈元器件,其特征在于,
所述第1螺旋状线圈和所述第2螺旋状线圈之中,任一方的螺旋状线圈的输入用引出电极和另一方的螺旋状线圈的输出用引出电极从层叠体的互相反向的端面引出。
3.如权利要求1或者2所述的层叠线圈元器件,其特征在于,
所述第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的输入用引出电极或者输出用引出电极具有相同的图形。
4.如权利要求1或者2所述的层叠线圈元器件,其特征在于,
所述第1螺旋状线圈和第2螺旋状线圈的主要部分的线圈导体分别为大致3/4匝形状。
5.如权利要求1或者2所述的层叠线圈元器件,其特征在于,
在层叠方向上的俯视平面中,所述多个线圈导体为长方形,通孔导体分别在所述长方形的每个长边上形成2个,并且不位于长方形的短边方向的同一直线上。
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