JP2010062409A - Inductor component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にマルチフェーズＤＣ−ＤＣコンバータに使われるインダクター部品に関するものである。 The present invention particularly relates to an inductor component used in a multi-phase DC-DC converter.
近年、ノートパソコンのＣＰＵを初めとするＬＳＩは、駆動電圧を１Ｖ程度まで低電圧化することによりＬＳＩ内の配線間の漏れ電流を抑制して消費電力の低減を図る傾向にある。この低電圧化に伴い所要電流が数十Ａまで達するようになり、駆動電源である１系統のＤＣ−ＤＣコンバータでは所要電流がまかない切れないようになり、２系統のマルチフェーズＤＣ−ＤＣコンバータが用いられるようになってきている。 In recent years, LSIs such as CPUs of notebook personal computers tend to reduce power consumption by reducing leakage current between wirings in the LSI by reducing the drive voltage to about 1V. As this voltage is lowered, the required current reaches several tens of amperes, and the required current cannot be cut off by one system DC-DC converter as a driving power source. It has come to be used.
マルチフェーズＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチング素子とインダクター部品からなる１系統のＤＣ−ＤＣコンバータを２系統並列に接続し、２系統のＤＣ−ＤＣコンバータの出力を合成して一つの平滑コンデンサーを共有して構成したもので、２系統のＤＣ−ＤＣコンバータを交互にＯＮ−ＯＦＦすることで、出力電流の実効値を大きくして大電流に対応したものである。 A multi-phase DC-DC converter connects two systems of DC-DC converters consisting of switching elements and inductor components in parallel, combines the outputs of the two systems of DC-DC converters, and shares one smoothing capacitor. In this configuration, by alternately turning on and off the two systems of DC-DC converters, the effective value of the output current is increased to accommodate a large current.
このようなマルチフェーズＤＣ−ＤＣコンバータに使用するインダクター部品は、一般的に１系統ごとに一つのインダクター部品を用いられているが、一つの磁芯に二つのコイルを巻回して磁気結合させ、それぞれのコイルに発生する自己インダクタンス値と漏れインダクタンス値を調整することで、二つのインダクター部品を一つのインダクター部品で構成するカップルドインダクター方式が考案されており、インダクター部品の実装面積を小さくして機器の小型化に貢献している。 Inductor parts used in such multi-phase DC-DC converters are generally one inductor part for each system, but two coils are wound around one magnetic core and magnetically coupled, By adjusting the self-inductance value and leakage inductance value generated in each coil, a coupled inductor method has been devised in which two inductor components are composed of a single inductor component, which reduces the mounting area of the inductor component. Contributes to miniaturization of equipment.
以下、従来のカップルドインダクター方式に用いられるインダクター部品について図面を用いて説明する。 Hereinafter, inductor parts used in the conventional coupled inductor method will be described with reference to the drawings.
図３は従来のインダクター部品とその周辺回路の模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional inductor component and its peripheral circuit.
図３において従来のインダクター部品１（図３において破線で囲んだ部分）は、断面がカタカナのロの字形状の外磁脚２と、ロの字形状の外磁脚２の内側にギャップ３を形成した中磁脚４を一体に設けた磁芯５に、第一コイル６と第二コイル７を巻回しており、第一コイル６と第二コイル７は中磁脚４を介した外磁脚２に巻回した構成である。 In FIG. 3, the conventional inductor component 1 (the part surrounded by the broken line in FIG. 3) has a cross-sectional shape of the outer magnetic leg 2 having a U-shaped cross section and a gap 3 inside the outer magnetic leg 2 having a U-shaped shape. A first coil 6 and a second coil 7 are wound around a magnetic core 5 in which the formed middle magnetic leg 4 is integrally provided, and the first coil 6 and the second coil 7 are external magnets via the middle magnetic leg 4. It is the structure wound around the leg 2.
そして、第一コイル６と第二コイル７から発生する磁束８が互いに逆方向になるように、一方のスイッチング素子９の出力を第一コイル６に入力し、他方のスイッチング素子１０の出力を第二のコイル７に入力し、第一コイル６と第二コイル７の出力を合成して平滑コンデンサー１１に接続して使用され、第一コイル６と第二コイル７から発生する磁束を互いに相殺させて磁芯８の磁束密度を下げることで磁芯８を小型化しており、磁束が相殺されることによって低下した第一コイル６と第二コイル７の自己インダクタンス値に、中磁脚４を通る漏れ磁束によって発生する第一コイル６と第二コイル７の漏れインダクタンスの値をそれぞれ合成することで、ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクター部品に必要なインダクタンス値を得ていた。 Then, the output of one switching element 9 is input to the first coil 6 and the output of the other switching element 10 is changed to the first so that the magnetic fluxes 8 generated from the first coil 6 and the second coil 7 are in opposite directions. The second coil 7 is input, the outputs of the first coil 6 and the second coil 7 are combined and connected to the smoothing capacitor 11, and the magnetic fluxes generated from the first coil 6 and the second coil 7 are canceled with each other. The magnetic core 8 is downsized by lowering the magnetic flux density of the magnetic core 8, and the self-inductance values of the first coil 6 and the second coil 7 that have been lowered by the cancellation of the magnetic flux are passed through the middle magnetic leg 4. By synthesizing the leakage inductance values of the first coil 6 and the second coil 7 generated by the leakage magnetic flux, the inductance value necessary for the inductor component of the DC-DC converter has been obtained.
このように従来のインダクター部品は、第一コイル６と第二コイル７の巻回数による自己インダクタンス値の大きさと、第一コイル６と第二コイル７に発生する漏れインダクタンス値の大きさを中磁脚４に形成したギャップ３の大きさを調整することで必要なインダクタンス値を得るものであった。 As described above, the conventional inductor component determines the magnitude of the self-inductance value depending on the number of turns of the first coil 6 and the second coil 7 and the magnitude of the leakage inductance value generated in the first coil 6 and the second coil 7. A necessary inductance value was obtained by adjusting the size of the gap 3 formed in the leg 4.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
近年、ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動周波数を数百ｋＨｚから数ＭＨｚまで高くして機器の小型化を図ることが研究されており、インダクター部品１に対して、インダクタンス値においては、高周波化により従来の数μＨから数ｎＨといった微小インダクタンス値が求められ、また形状面においても高さ寸法を従来の５ｍｍ程度から１ｍｍ程度まで低背化したものが求められてきている。 In recent years, studies have been made to increase the driving frequency of a DC-DC converter from several hundred kHz to several MHz to reduce the size of the device. A small inductance value such as several μH to several nH is required, and a shape whose height is reduced from about 5 mm to about 1 mm from the conventional one has also been required.
しかしながら、従来のインダクター部品１においては、磁芯５に第一コイル６および第二コイル７を巻回しているので、第一コイル６と第二コイル７の巻回数を減らして調整しても、自己インダクタンス値が大きく、求められる微小インダクタンス値に合わせることができないという課題を有していた。また、形状面においても磁芯に第一コイルと第二コイルを巻回した構造のために１ｍｍ以下といった低背化が困難であり、さらに、低背化することによって中磁脚４のギャップ３の形成に微細加工が必要となり、漏れインダクタンス値の調整が困難となる課題を有していた。 However, in the conventional inductor component 1, since the first coil 6 and the second coil 7 are wound around the magnetic core 5, even if the number of turns of the first coil 6 and the second coil 7 is reduced and adjusted, There is a problem that the self-inductance value is large and cannot be adjusted to the required minute inductance value. In addition, because of the structure in which the first coil and the second coil are wound around the magnetic core in terms of shape, it is difficult to reduce the height to 1 mm or less, and further, the gap 3 of the middle magnetic leg 4 is reduced by reducing the height. As a result, microfabrication is required to form the film, and it is difficult to adjust the leakage inductance value.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、低背化しても微小インダクタンス値と漏れインダクタンス値の調整を可能とし、駆動周波数の高周波化に対応したインダクター部品を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an inductor component capable of adjusting a minute inductance value and a leakage inductance value even when the height is lowered and corresponding to a higher driving frequency. It is.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項１に記載の発明は、第一のコイル導体と第二のコイル導体と、前記第一のコイル導体と前記第二のコイル導体を囲む第一の磁性体と第二の磁性体とからなる磁芯とを備え、前記第一の磁性体と前記第二の磁性体を、それぞれ上側磁脚と下側磁脚の一端を連接磁脚で連接し他端の先端部を開放にした断面Ｕ字形状に形成しており、前記第一の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚との間に前記第一のコイル導体を配置するとともに前記第二の磁性体の前記上側磁脚と前記下側磁脚との間に前記第二のコイル導体を配置し、前記第一の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部と前記第二の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部とを対向させるとともに間隔を開けて配置した構成である。この構成によれば、前記第一の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間に前記第一のコイル導体を配置するとともに前記第二の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間に前記第二のコイル導体を配置したために、従来のインダクター部品のように磁芯に第一コイルと第二コイルを巻回することがなくなり、数ｎＨの微小なインダクタンス値にすることができる。また、従来のインダクター部品のように、磁芯にコイルを巻回していないので磁芯の外側にコイルが回り込むことがなくなり低背化、小型化を可能にすることができる。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a first coil conductor, a second coil conductor, a first magnetic body and a second magnet that surround the first coil conductor and the second coil conductor. A first magnetic body and a second magnetic body, one end of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg are connected by a connecting magnetic leg, and the tip of the other end is opened. The first coil conductor is disposed between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body, and the second magnetic body is formed with the U-shaped cross section. The second coil conductor is disposed between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg, and the tip of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body and the second magnetic body The upper magnetic leg and the tip of the lower magnetic leg are opposed to each other and arranged with a space therebetween. According to this configuration, the first coil conductor is disposed between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body, and the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the second magnetic body. Since the second coil conductor is disposed between the first and second coils, the first coil and the second coil are not wound around the magnetic core as in the conventional inductor component, and the inductance value is set to a very small value of several nH. Can do. Further, since the coil is not wound around the magnetic core as in the case of the conventional inductor component, the coil does not wrap around the outside of the magnetic core, and the height and size can be reduced.
そして、第一の磁性体の上側磁脚と下側磁脚の先端部と第二の磁性体の上側磁脚と下側磁脚の先端部とを対向させるとともに間隔を開けて配置したために、前記第一の磁性体と前記第二の磁性体との間にギャップを形成することになり、この間隔を調整することによって第一のコイル導体と第二のコイル導体の自己インダクタンス値を調整することができる。また、このギャップによって前記第一の磁性体と前記第二の磁性体との間の磁気抵抗が大きくなるために、前記第一の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間、また、前記第二の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間を流れる漏れ磁束の量が多くなり、前記第一のコイル導体と第二のコイル導体の漏れインダクタンス値を調整することができ、この結果、従来のインダクター部品のように中磁脚を微細加工してギャップを形成することをなくして、前記第一の磁性体と第二の磁性体との間隔を調整することで、前記第一のコイル導体と第二のコイル導体の自己インダクタンス値と漏れインダクタンス値を同時に調整することができるという作用効果を有するものである。 And because the upper magnetic leg of the first magnetic body and the tip of the lower magnetic leg and the upper magnetic leg of the second magnetic body and the tip of the lower magnetic leg are opposed to each other and spaced apart, A gap is formed between the first magnetic body and the second magnetic body, and the self-inductance value of the first coil conductor and the second coil conductor is adjusted by adjusting the gap. be able to. In addition, since this gap increases the magnetic resistance between the first magnetic body and the second magnetic body, the gap between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body, The amount of leakage magnetic flux flowing between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the second magnetic body is increased, and the leakage inductance value of the first coil conductor and the second coil conductor can be adjusted. As a result, the gap between the first magnetic body and the second magnetic body can be adjusted by finely processing the middle magnetic leg as in the conventional inductor component, without forming a gap, This has the effect that the self-inductance value and the leakage inductance value of the first coil conductor and the second coil conductor can be adjusted simultaneously.
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第一の磁性体と第二の磁性体との間隔を、前記第一の磁性体および第二の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との先端部間の間隔より短くした構成である。この構成によれば、前記第一の磁性体と第二の磁性体との間隔を、前記第一の磁性体および第二の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚との先端部間の間隔より短くしたために、前記第一の磁性体と第二の磁性体との間の磁気抵抗が、前記第一の磁性体および第二の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚との間の磁気抵抗より小さくなるので、前記第一のコイル導体と第二のコイル導体とを的確に磁気結合させて、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるという作用効果を有するものである。 In the invention according to claim 2 of the present invention, in particular, the distance between the first magnetic body and the second magnetic body is set so that the upper magnetic leg and the lower magnetic body of the first magnetic body and the second magnetic body are separated. It is the structure made shorter than the space | interval between the front-end | tip parts with a leg. According to this configuration, the distance between the first magnetic body and the second magnetic body is set between the top end portions of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body and the second magnetic body. The magnetic resistance between the first magnetic body and the second magnetic body is less than the distance between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body and the second magnetic body. Since the magnetic resistance between the first coil conductor and the second coil conductor is accurately magnetically coupled, the leakage inductance value can be adjusted more easily. It is.
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第一の磁性体および第二の磁性体の上側磁脚および下側磁脚の長さ寸法を、第一のコイル導体および第二のコイル導体の幅寸法よりも長くした構成である。この構成によれば、前記第一の磁性体および第二の磁性体の前記上側磁脚および下側磁脚の長さ寸法を、前記第一のコイル導体および第二のコイル導体の幅寸法よりも長くしたために、前記上側磁脚と下側磁脚の対向面積を広くして、前記上側磁脚と下側磁脚との間を流れる漏れ磁束の量を多くすることができ、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるという作用効果を有するものである。 According to the third aspect of the present invention, in particular, the lengths of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body and the second magnetic body are set to the first coil conductor and the second coil. It is the structure made longer than the width dimension of a conductor. According to this configuration, the length dimension of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body and the second magnetic body is determined from the width dimension of the first coil conductor and the second coil conductor. Since the opposing area of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg is widened, the amount of leakage magnetic flux flowing between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg can be increased, and the leakage inductance value can be increased. It is possible to make the adjustment easier.
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第一のコイル導体および第二のコイル導体を、それぞれ第一の磁性体および第二の磁性体の連接磁脚側に偏倚させて配置した構成である。この構成によれば、前記第一のコイル導体および第二のコイル導体を、それぞれ前記第一の磁性体および第二の磁性体の連接磁脚側に偏倚させて配置したために、前記第一のコイル導体および前記第二のコイル導体から上側磁脚と下側磁脚の先端部までの、前記上側磁脚と前記下側磁脚の対向面積をより広くして、前記上側磁脚と下側磁脚との間を流れる漏れ磁束の量を多くすることができ、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるという作用効果を有するものである。 In the invention according to claim 4 of the present invention, in particular, the first coil conductor and the second coil conductor are arranged so as to be biased toward the connecting magnetic leg side of the first magnetic body and the second magnetic body, respectively. It is a configuration. According to this configuration, since the first coil conductor and the second coil conductor are arranged so as to be biased toward the connecting magnetic legs of the first magnetic body and the second magnetic body, respectively, The opposing area of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg from the coil conductor and the second coil conductor to the tip of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg is made wider so that the upper magnetic leg and the lower side The amount of leakage magnetic flux flowing between the magnetic legs can be increased, and the effect of adjusting the leakage inductance value can be made easier.
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第一の磁性体および第二の磁性体を金属磁性膜の積層体により構成し、かつこの金属磁性膜の積層方向と、前記第一のコイル導体および前記第二のコイル導体より発生する磁束の方向とを直交するようにした構成である。この構成によれば、前記第一の磁性体および第二の磁性体を前記金属磁性膜の積層体により構成し、かつこの前記金属磁性膜の積層方向と、前記第一のコイル導体および第二のコイル導体より発生する磁束の方向とを直交するようにしたために、前記第一の磁性体および第二の磁性体を薄くしても、積層体の強度が強い方向である積層方向と垂直な方向をインダクター部品の高さ方向にすることができ、これにより、インダクター部品を低背化しても強度を得ることができ、また、この直交構造により、金属磁性箔内に発生する渦電流も、金属磁性箔の厚さ程度の大きさの渦電流しか発生しないため、高周波化されても電力損失を少なくすることができるという作用効果を有するものである。 In the invention according to claim 5 of the present invention, in particular, the first magnetic body and the second magnetic body are constituted by a laminated body of metal magnetic films, and the lamination direction of the metal magnetic films and the first magnetic body In this configuration, the direction of the magnetic flux generated from the coil conductor and the second coil conductor is orthogonal. According to this configuration, the first magnetic body and the second magnetic body are configured by a stacked body of the metal magnetic film, and the stacking direction of the metal magnetic film, the first coil conductor, and the second magnetic body Since the direction of the magnetic flux generated from the coil conductor is orthogonal, even if the first magnetic body and the second magnetic body are thinned, the direction perpendicular to the laminating direction is a direction in which the strength of the laminated body is strong. The direction can be set to the height direction of the inductor component, so that the strength can be obtained even if the inductor component is reduced in height, and the eddy current generated in the metal magnetic foil by this orthogonal structure is also Since only an eddy current having a thickness about the thickness of the metal magnetic foil is generated, the power loss can be reduced even when the frequency is increased.
以上のように本発明のインダクター部品は、第一のコイル導体と第二のコイル導体と、前記第一のコイル導体と前記第二のコイル導体を囲む第一の磁性体と第二の磁性体とからなる磁芯とを備え、前記第一の磁性体と前記第二の磁性体を、それぞれ上側磁脚と下側磁脚の一端を連接磁脚で連接し他端の先端部を開放にした断面Ｕ字形状に形成しており、前記第一の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚との間に前記第一のコイル導体を配置するとともに前記第二の磁性体の前記上側磁脚と前記下側磁脚との間に前記第二のコイル導体を配置し、前記第一の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部と前記第二の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部とを対向させるとともに間隔を開けて配置しているため、低背化しても微小インダクタンス値の調整と漏れインダクタンスの調整を可能とし、駆動周波数の高周波化に対応したインダクター部品を得ることができるという優れた作用効果を有するものである。 As described above, the inductor component according to the present invention includes the first coil conductor, the second coil conductor, the first magnetic body and the second magnetic body surrounding the first coil conductor and the second coil conductor. The first magnetic body and the second magnetic body are connected to one end of the upper magnetic leg and the lower magnetic leg with a connecting magnetic leg, and the tip of the other end is opened. The first coil conductor is disposed between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body, and the upper side of the second magnetic body is formed. The second coil conductor is disposed between a magnetic leg and the lower magnetic leg, and the upper magnetic leg of the first magnetic body, the tip of the lower magnetic leg, and the second magnetic body of the second magnetic body. Since the upper magnetic leg and the tip of the lower magnetic leg are opposed to each other and spaced apart, a small inductance value is maintained even if the height is lowered To allow the adjustment of the adjustment and the leakage inductance, and has an excellent effect that it is possible to obtain an inductor component corresponding to the high frequency of the drive frequency.
以下、本発明の一実施の形態におけるインダクター部品について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an inductor component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施の形態におけるインダクター部品の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。 FIG. 1 is a perspective view of an inductor component according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図１、図２において、本発明の一実施の形態におけるインダクター部品は、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２と、前記第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２を囲む第一の磁性体２３と第二の磁性体２４とからなる磁芯２５と、前記第一のコイル導体２１の両端部に第一の磁性体２３から突出した端子２６ａ、２６ｂと、第二のコイル導体２２の両端部に第二の磁性体２４から突出した端子２７ａ、２７ｂとを設けている。 1 and 2, an inductor component according to an embodiment of the present invention surrounds a first coil conductor 21, a second coil conductor 22, and the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22. A magnetic core 25 comprising a first magnetic body 23 and a second magnetic body 24; terminals 26a, 26b projecting from the first magnetic body 23 at both ends of the first coil conductor 21; Terminals 27 a and 27 b protruding from the second magnetic body 24 are provided at both ends of the coil conductor 22.
そして、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２は、銅板を打ち抜き加工したりエッチング加工するなどして直線状に形成したもので、その両端部を磁芯２５より外方に突出させて所定の形状に折り曲げるなどして端子２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを形成しており、この第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２の表面には端子２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを除いて絶縁材で絶縁処理を施したものである。 The first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are formed in a straight line by stamping or etching a copper plate, and project both ends thereof outward from the magnetic core 25. The terminals 26a, 26b, 27a, and 27b are formed by bending them into predetermined shapes, and the terminals 26a, 26b, 27a, and 27b are formed on the surfaces of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22, respectively. Except for the insulation treatment with an insulating material.
また、第一の磁性体２３は、平行に配置した上側磁脚２８と下側磁脚２９の一端を連接磁脚３０で連接し、他端の先端部３１を開放にした断面Ｕ字形状に形成している。第二の磁性体２４も同様に、平行に配置した上側磁脚２８と下側磁脚２９の一端を連接磁脚３０で連接し、他端の先端部３１を開放にした断面Ｕ字形状に形成したものである。 The first magnetic body 23 has a U-shaped cross section in which one end of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 arranged in parallel is connected by the connecting magnetic leg 30 and the tip 31 of the other end is opened. Forming. Similarly, the second magnetic body 24 has a U-shaped cross section in which one end of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 arranged in parallel is connected by the connecting magnetic leg 30 and the tip 31 of the other end is opened. Formed.
そして、第一のコイル導体２１を第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９との間にその先端部３１と平行にして配置しており、第二のコイル導体２２も同様に、第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９との間にその先端部３１と平行にして配置したものである。 And the 1st coil conductor 21 is arrange | positioned in parallel with the front-end | tip part 31 between the upper side magnetic leg 28 and the lower side magnetic leg 29 of the 1st magnetic body 23, and the 2nd coil conductor 22 is also comprised. Similarly, the second magnetic body 24 is disposed between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 in parallel with the tip 31.
さらに、第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１と第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１とを対向させるとともに間隔３２を開けて配置しており、この結果、直線状に形成した第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２とを平行にして配置したものである。 Further, the upper magnetic leg 28 and the tip 31 of the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23, the upper magnetic leg 28 of the second magnetic body 24 and the tip 31 of the lower magnetic leg 29 are opposed to each other. As a result, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 formed in a straight line are arranged in parallel.
そしてまた、第一の磁性体２３と第二の磁性体２４は、金属磁性箔として鉄を主成分とするアモルファス金属箔を２００枚程度接着剤を挟んで積層した積層体で構成しているもので、その積層方向３３を第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２により発生する磁束の方向３４と直交させる方向、すなわち、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２の延伸方向３５（電流の流れる方向）としているものである。 In addition, the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are composed of a laminate in which about 200 amorphous metal foils mainly composed of iron are laminated with an adhesive interposed therebetween as a metal magnetic foil. Thus, the direction in which the lamination direction 33 is orthogonal to the direction 34 of the magnetic flux generated by the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22, that is, the extending direction of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22. 35 (current flow direction).
さらにまた、第一の磁性体２３と第二の磁性体２４との間隔３２を、前記第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９との先端部３１間の間隔３６、および、前記第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１間の間隔３６よりも短くして配置している。 Furthermore, a distance 32 between the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 is set to a distance 36 between the tip end portions 31 of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23. In addition, the second magnetic body 24 is disposed so as to be shorter than the interval 36 between the tip end portions 31 of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29.
また、第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９の長さ寸法３７を第一のコイル導体２１の幅寸法３８よりも長くしており、第二の磁性体２４も同様に、上側磁脚２８と下側磁脚２９の長さ寸法３７を第二のコイル導体２２の幅寸法３８よりも長くして形成している。 The length dimension 37 of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23 is longer than the width dimension 38 of the first coil conductor 21, and the second magnetic body 24 is also the same. Further, the length dimension 37 of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 is formed longer than the width dimension 38 of the second coil conductor 22.
そして、第一のコイル導体２１を第一の磁性体２３の連接磁脚３０側に偏倚した位置に配置しており、第二のコイル導体２２も同様に、第二の磁性体２４の連接磁脚３０側に偏倚した位置に配置してインダクター部品を構成したものである。 And the 1st coil conductor 21 is arrange | positioned in the position biased to the connection magnetic leg 30 side of the 1st magnetic body 23, and the 2nd coil conductor 22 is the connection magnet of the 2nd magnetic body 24 similarly. The inductor component is configured by being arranged at a position biased toward the leg 30 side.
以上のように構成された、本発明の一実施の形態のインダクター部品は、従来のインダクター部品と同様に、２フェーズのマルチフェーズＤＣ−ＤＣコンバータのインダクター部品として用いることができ、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２から発生する磁束の方向３４が互いに逆方向になるように、ＤＣ−ＤＣコンバータの一方のスイッチング素子（図示していない）の出力を第一のコイル導体の端子２６ａに入力し、他方のスイッチング素子（図示していない）の出力を第二のコイル導体の端子２７ａに入力し、前記第一のコイル導体２１の他方の端子２６ｂと前記第二のコイル導体２２の他方の端子２７ｂを実装基板で接続し平滑コンデンサー（図示していない）に出力するものである。 The inductor component of one embodiment of the present invention configured as described above can be used as an inductor component of a two-phase multi-phase DC-DC converter, like the conventional inductor component, and the first coil The output of one switching element (not shown) of the DC-DC converter is connected to the terminal of the first coil conductor so that the directions 34 of the magnetic fluxes generated from the conductor 21 and the second coil conductor 22 are opposite to each other. 26a, the output of the other switching element (not shown) is input to the terminal 27a of the second coil conductor, and the other terminal 26b of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are input. The other terminal 27b is connected by a mounting substrate and output to a smoothing capacitor (not shown).
上記のように構成された本発明の一実施の形態のインダクター部品は、第一の磁性体２２および第二の磁性体２４を、それぞれ上側磁脚２８と下側磁脚２９の一端を連接磁脚３０で連接し他端の先端部３１を開放にした断面Ｕ字形状に形成しており、前記第一の磁性体２３の前記上側磁脚２８と下側磁脚２９との間に前記第一のコイル導体２１を配置するとともに前記第二の磁性体２４の前記上側磁脚２８と下側磁脚２９との間に前記第二のコイル導体２２を配置し、前記第一の磁性体２３の前記上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１と前記第二の磁性体２４の前記上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１とを対向させるとともに間隔を開けて配置したために、従来のインダクター部品１のように磁芯５に第一コイル６と第二のコイル７を巻回することがなくなり、数ｎＨの微小なインダクタンス値にすることができる。また、前記磁芯２５に前記第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２を巻回していないので、前記第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２が前記磁芯２５の外側に回り込むことがなくなり低背化、小型化を可能にすることができるものである。 The inductor component according to the embodiment of the present invention configured as described above includes the first magnetic body 22 and the second magnetic body 24, and one end of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 connected to each other. It is formed in a U-shaped cross-section that is connected by a leg 30 and has an open end 31 at the other end, and between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23. One coil conductor 21 is disposed, and the second coil conductor 22 is disposed between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the second magnetic body 24, and the first magnetic body 23 is disposed. The upper magnetic leg 28 and the tip 31 of the lower magnetic leg 29 and the upper magnetic leg 28 of the second magnetic body 24 and the tip 31 of the lower magnetic leg 29 are opposed to each other and spaced apart from each other. For this reason, the first coil 6 and the second coil are connected to the magnetic core 5 like the conventional inductor component 1. The prevents the wound, can be made very small inductance value of the number nH. Further, since the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are not wound around the magnetic core 25, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are outside the magnetic core 25. It is possible to reduce the height and size of the device without wrapping around.
そして、第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１と第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１とを対向させるとともに間隔を開けて配置したために、前記第一の磁性体２３と前記第二の磁性体２４の間にギャップを形成することになり、この間隔３２を調整することによって第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２の自己インダクタンス値を調整することができる。また、このギャップによって、前記第一の磁性体２３と前記第二の磁性体２４との間の磁気抵抗が大きくなるために、前記第一の磁性体２３の上側磁脚２８と下側磁脚２９の間、また、前記第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９の間を流れる漏れ磁束３９の量が多くなり、前記第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２の漏れインダクタンス値を調整することができ、この結果、従来のインダクター部品１のように中磁脚４を微細加工してギャップ３を形成することをなくして、前記第一の磁性体２３と第二の磁性体２４との間隔３２を調整することで、前記第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２の自己インダクタンス値と漏れインダクタンス値を同時に調整することができるという作用効果を有するものである。 The upper magnetic leg 28 of the first magnetic body 23 and the tip 31 of the lower magnetic leg 29, the upper magnetic leg 28 of the second magnetic body 24, and the tip 31 of the lower magnetic leg 29 are opposed to each other. Since the gap is arranged with a gap, a gap is formed between the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24. By adjusting the gap 32, the first coil conductor 21 and the second magnetic body 24 are adjusted. The self-inductance value of the second coil conductor 22 can be adjusted. Further, since the magnetic resistance between the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 is increased by the gap, the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg of the first magnetic body 23 are increased. 29, and the amount of leakage magnetic flux 39 flowing between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the second magnetic body 24 is increased, and the first coil conductor 21 and the second coil conductor are increased. 22 can be adjusted, and as a result, the first magnetic body 23 and the first magnetic body 23 can be formed without forming the gap 3 by finely processing the middle magnetic leg 4 as in the conventional inductor component 1. By adjusting the distance 32 from the second magnetic body 24, the self-inductance value and the leakage inductance value of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 can be adjusted simultaneously. Is.
さらに、第一の磁性体２３と第二の磁性体２４との間隔３２を、前記第一の磁性体２３および第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９との先端部３１間の間隔３６より短くしたために、前記第一の磁性体２３と第二の磁性体２４との間の磁気抵抗が、前記第一の磁性体２３および第二の磁性体２４の上側磁脚２８と下側磁脚２９との間の磁気抵抗より小さくなるので、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２とを的確に磁気結合させて、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるものである。 Further, the distance 32 between the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 is set so that the tip portions of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are separated. Since the distance between the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 is shorter than the distance 36 between 31, the upper magnetic leg of the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 is reduced. Since it becomes smaller than the magnetic resistance between 28 and the lower magnetic leg 29, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are accurately magnetically coupled to make adjustment of the leakage inductance value easier. It is something that can be done.
そしてまた、第一の磁性体２３および第二の磁性体２４の上側磁脚２８および下側磁脚２９の長さ寸法を、第一のコイル導体２１および第二のコイル導体２２の幅寸法よりも長くしたために、前記上側磁脚２８と下側磁脚２９の対向面積を広くして、前記上側磁脚２８と下側磁脚２９との間を流れる漏れ磁束３９の量を多くすることができ、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるものである。 Further, the length dimensions of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 of the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are determined from the width dimensions of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22. Therefore, it is possible to increase the amount of the leakage magnetic flux 39 flowing between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 by increasing the facing area of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29. Thus, the adjustment of the leakage inductance value can be made easier.
さらにまた、第一のコイル導体２１および第二のコイル導体２２を、それぞれ第一の磁性体２３および第二の磁性体２４の連接磁脚３０側に偏倚させて配置したために、前記第一のコイル導体２１および前記第二のコイル導体２２から上側磁脚２８と下側磁脚２９の先端部３１までの、前記上側磁脚２８と前記下側磁脚２９の対向面積をより広くして、前記上側磁脚２８と下側磁脚２９との間を流れる漏れ磁束３９の量を多くすることができ、漏れインダクタンス値の調整をより容易にすることができるものである。 Furthermore, since the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are arranged so as to be biased toward the connecting magnetic leg 30 side of the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24, respectively, The opposing area of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 from the coil conductor 21 and the second coil conductor 22 to the tip 31 of the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 is increased, The amount of the leakage magnetic flux 39 flowing between the upper magnetic leg 28 and the lower magnetic leg 29 can be increased, and the adjustment of the leakage inductance value can be made easier.
また、第一の磁性体２３および第二の磁性体２４を金属磁性膜の積層体により構成し、かつこの金属磁性膜の積層方向３３と、第一のコイル導体２１および第二のコイル導体２２より発生する磁束の方向３４とを直交するようにしたために、前記第一の磁性体２３および第二の磁性体２４を薄くしても、積層体の強度が強い方向である積層方向と垂直な方向をインダクター部品の高さ方向にすることができ、これにより、インダクター部品を低背化しても強度を得ることができ、また、この直交構造により、金属磁性箔内に発生する渦電流も、金属磁性箔の厚さ程度の大きさの渦電流しか発生しないため、高周波化されても電力損失を少なくすることができるものである。 Further, the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are constituted by a laminated body of metal magnetic films, and the lamination direction 33 of the metal magnetic films, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are formed. Since the direction 34 of the generated magnetic flux is orthogonal, even if the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are thinned, the stack is perpendicular to the stacking direction, which is the direction in which the strength of the stack is strong. The direction can be set to the height direction of the inductor component, so that the strength can be obtained even if the inductor component is reduced in height, and the eddy current generated in the metal magnetic foil by this orthogonal structure is also Since only an eddy current as large as the thickness of the metal magnetic foil is generated, power loss can be reduced even when the frequency is increased.
そして、これらの結果から、駆動周波数を１〜１０ＭＨｚまで高周波化したときに外形寸法が５ｍｍ（横幅寸法）×５ｍｍ（奥行き寸法）×１ｍｍ（高さ寸法）程度までの低背化、小型化が可能となり、この場合の第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２のそれぞれの自己インダクタンス値は１５ｎＨ程度以下、漏れインダクタンス値は１２ｎＨ程度以下で調整することが可能となるものである。 And from these results, when the drive frequency is increased to 1 to 10 MHz, the outer dimensions are reduced to about 5 mm (horizontal width dimension) × 5 mm (depth dimension) × 1 mm (height dimension), and the profile is reduced. In this case, the self-inductance value of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 can be adjusted to about 15 nH or less, and the leakage inductance value can be adjusted to about 12 nH or less.
なお、本実施の形態では、第一のコイル導体２１と第二のコイル導体２２を金属平板から形成したもので説明したが、一般的な断面形状が丸形状または平角形状等の銅線を用いても同様の作用効果が得られるものである。 In the present embodiment, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are described as being formed from a metal flat plate. However, a copper wire having a general cross-sectional shape such as a round shape or a rectangular shape is used. However, the same effect can be obtained.
また、本実施の形態では、第一の磁性体２３と第二の磁性体２４を金属箔膜の積層体から構成したもので説明したが、機械的な強度が得られれば、フェライトコアや金属磁性粉末からなるダストコアを用いても同様の作用効果が得られるものである。 Further, in the present embodiment, the first magnetic body 23 and the second magnetic body 24 are described as being composed of a laminate of metal foil films. However, if mechanical strength is obtained, a ferrite core or metal Similar effects can be obtained even when a dust core made of magnetic powder is used.
本発明に係るインダクター部品は、第一の磁性体および第二の磁性体を、それぞれ上側磁脚と下側磁脚の一端を連接磁脚で連接し他端の先端部を開放にした断面Ｕ字形状に形成しており、前記第一の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間に第一のコイル導体を配置するとともに前記第二の磁性体の上側磁脚と下側磁脚との間に第二のコイル導体を配置し、前記第一の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部と前記第二の磁性体の前記上側磁脚と下側磁脚の先端部とを対向させるとともに間隔を開けて配置したことにより、低背化しても微小インダクタンス値の調整と漏れインダクタンスの調整を可能とし、駆動周波数の高周波化に対応したインダクター部品を得られるという効果を有するものであり、各種の電子機器に適用して有用となるものである。 The inductor component according to the present invention has a cross-section U in which a first magnetic body and a second magnetic body are connected to one end of an upper magnetic leg and a lower magnetic leg by a connecting magnetic leg and the tip of the other end is opened. The first coil conductor is disposed between the upper magnetic leg and the lower magnetic leg of the first magnetic body, and the upper magnetic leg and the lower magnetic pole of the second magnetic body are arranged. A second coil conductor is disposed between the upper and lower magnetic legs of the first magnetic body, and the upper and lower magnetic legs of the second magnetic body; It is possible to adjust the minute inductance value and adjust the leakage inductance even if the height is lowered, and to obtain an inductor component corresponding to the high frequency of the drive frequency. It has an effect and is useful when applied to various electronic devices. It is.
２１ 第一のコイル導体
２２ 第二のコイル導体
２３ 第一の磁性体
２４ 第二の磁性体
２５ 磁芯
２６ａ、２６ｂ 端子
２７ａ、２７ｂ 端子
２８ 上側磁脚
２９ 下側磁脚
３０ 連接磁脚
３１ 先端部
３２ 間隔
３３ 積層方向
３４ 磁束の方向
３５ 延伸方向
３６ 先端部間の間隔
３７ 長さ寸法
３８ 幅寸法
３９ 漏れ磁束
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 1st coil conductor 22 2nd coil conductor 23 1st magnetic body 24 2nd magnetic body 25 Magnetic core 26a, 26b Terminal 27a, 27b Terminal 28 Upper magnetic leg 29 Lower magnetic leg 30 Articulated magnetic leg 31 Tip Section 32 Interval 33 Stacking direction 34 Direction of magnetic flux 35 Stretching direction 36 Interval between tips 37 Length dimension 38 Width dimension 39 Leakage magnetic flux
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