JP5131260B2 - 積層型コイル装置 - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁層とスパイラル状のコイルパターンとが交互に積層された積層型コイル装置であって、積層パワーインダクタ、積層コモンモードチョークコイル、高周波用の積層インダクタ等の積層型コイル装置に関する。
この種の積層型コイル装置としては、例えば特許文献１に記載の積層インダクタがある。この積層インダクタは、絶縁層とスパイラル状のコイルパターンとが交互に積層されており、コイルパターンを多ターン化および多層化することにより高インダクタンス化を実現している。
しかしながら、上記の積層インダクタでは、高インダクタンス化のため、コイル長が長くなり、直流抵抗が増大しやすくなる。
この直流抵抗を低減する手段として、コイルパターンの線幅を全体的に太くする手段を採用した場合、以下のような問題がある。
具体的には、図４、図５に示すような積層インダクタにおいて、コイルパターンの線幅を太くした場合、コイル部の内径面積ＳやサイドギャップＧの幅が減少する。このため、インダクタンス値が小さくなったり、直流重畳特性が悪化してしまう。
さらに、コイルパターンがスパイラル状であるため、例えば製造方法として積層シート工法を採用すると、スクリーン印刷でコイルパターンを形成するので、印刷時のニジミやプレス時の圧力によりコイルパターンが変形し、線間がショートしてしまう。
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、より低直流抵抗化を実現することができる積層型コイル装置を提供することを目的とする。
上記の問題を解決するために、本発明に係わる積層型コイル装置は、絶縁層とスパイラル状のコイルパターンとが交互に積層されており、前記コイルパターンで形成されてなるコイル部と、前記コイル部の両端に接続された引出電極とを備えた積層体と、前記積層体の両端面に形成され、前記引出電極と電気的に接続された外部電極と、を備えた積層型コイル装置において、前記スパイラル状のコイルパターンの巻数が少なくとも１ターンを超える巻数で構成され、前記スパイラル状のコイルパターンの中心から外側に向かう仮想線に対して交差するコイルパターン部分の本数が、他のコイルパターン部分の本数よりも少ない領域であって、当該領域内の最も中心側に位置するコイルパターン部分に、当該コイルパターン部分の線幅が他のコイルパターン部分の線幅より太くなるように、前記スパイラル状のコイルパターンの中心側に突出した突出部が設けられたことを特徴とする。
本発明は、コイルパターンの全体の線幅を変える必要がないので、コイル部の内径面積やサイドギャップの幅を変えることなく、コイル部のインダクタンス値や直流重畳特性の性能を維持しつつ、直流抵抗の低減を実現することができる。
さらに、製造方法に積層シート工法を採用した場合であっても、コイルパターンの線間のショート不良を抑えることもできる。
以下、本発明の積層型コイル装置について、その実施形態を説明する。
図１は、本発明に係わる積層型コイル装置の一実施形態（実施形態１）の分解斜視図である。
この図１に示すように、この実施形態１の積層型コイル装置１は、積層体２と一対の外部電極３−１，３−２とを具備している。
積層体２は、絶縁層４１〜４５とコイルパターン５１〜５４が交互に積層されたものである。
より詳しくは、最下層の絶縁層４１の上に、コイルパターン５１と引出電極６１が積層される。その上に絶縁層４２が積層され、更にコイルパターン５２が積層される。その後、絶縁層４３、コイルパターン５３、絶縁層４４、コイルパターン５４と引出電極６２が順に積層され、さらに、絶縁層４５が積層されて積層体２となる。
ここで、コイルパターン５１の端部５１ｂとコイルパターン５２の端部５２ａ、コイルパターン５２の端部５２ｂとコイルパターン５３の端部５３ａ、コイルパターン５３の端部５３ｂとコイルパターン５４の端部５４ａは、それぞれ絶縁層４２、４３、４４内に設けられたスルーホール（図示せず）にて電気的に接続される。これにより、多ターン化および多層化した螺旋状のコイル部が得られる。
また、コイルパターン５１、５４は、それぞれ引出電極６１、６２に電気的に接続され、引出電極６１、６２は、それぞれ外部電極３−１、３−２に電気的に接続されている。
この実施形態１のコイルパターン５１〜５４は、それぞれコイルパターン突出部７１〜７４を有している。
このコイルパターン突出部７１〜７４について、図２を用いて更に詳細に説明する。
図２は、実施形態１における絶縁層４２上のコイルパターン５２の平面図である。
絶縁層４２上には、コイルパターン５２が積層されており、そのターン数は１+７／８ターンで、スパイラル状をしている。
このコイルパターン５２は、コイルパターン突出部７２を有している。
また、コイルパターン突出部７２は、スパイラル状のコイルパターンの中心から外側に向かう仮想線に対して交差するコイルパターン部分の本数が、他のコイルパターン部分の本数よりも少ない領域であって、当該領域内の最も中心側に位置するコイルパターン部分に設けられている。
さらに、コイルパターン突出部７２がスパイラル状のコイルパターンの中心側に突出して設けられているので、コイルパターン内の他の部分より線幅が太くなっている。
実施形態１のように、コイルパターンを２重のスパイラル状に多ターン化したものを多層にして螺旋状となったコイル部を有する積層型コイル装置の場合、スパイラル状のコイルパターンの中心から外側に向かう仮想線に対して交差するコイルパターン部分の本数が、他のコイルパターン部分の本数よりも少ない領域であって、当該領域内の最も中心側に位置するコイルパターン部分の内側はデッドスペースとなる。
より詳細には、積層体２の天面（図１における絶縁層４５の上）から透視してコイルパターン５１、５２、５３、５４を見た場合、本発明の積層型コイル装置１のインダクタンス値や直流重畳特性の性能を決定づけるコイル部の内径面積は、図２で示すところの内径面積Ｓに相当することになる。したがって上述したデットスペース部分は、比較的インダクタンス値や直流重畳特性の性能に影響を及ぼさない領域になる。
本発明は、このデッドスペースに上記コイルパターン突出部を形成することで、コイル部全体の直流抵抗値を低減したもので、コイルパターン突出部を設けても、コイル部のインダクタンス値や直流重畳特性を維持することができる。
本実施形態１では、コイルパターン５１〜５４のスパイラルのターン数が１＋７／８ターンの場合を示したが、例えば、コイルパターン５２を例にとると、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、それぞれ２＋７／８ターン、３＋７／８ターンや１＋１／２ターンや、１＋３／４ターンのコイルパターンであってもよく、その場合、それぞれ図のようにコイルパターン突出部７２を設けることができる。
上記説明では、絶縁層４２上のコイルパターン５２のコイルパターン突出部７２について説明したが、他のコイルパターン５１、５３、５４のコイルパターン突出部７１、７３、７４についても同様である。
１、１１ 積層型コイル装置
２、１２ 積層体
３−１、３−２、１３−１、１３−２ 外部電極
４１、４２、４３、４４、４５、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５ 絶縁層
５１、５２、５３、５４、１５１、１５２、１５３、１５４ コイルパターン
５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ コイルパターン端部
６１、６２、１６１、１６２ 引出電極
７１、７２、７３、７４、１７１ コイルパターン突出部
２、１２ 積層体
３−１、３−２、１３−１、１３−２ 外部電極
４１、４２、４３、４４、４５、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５ 絶縁層
５１、５２、５３、５４、１５１、１５２、１５３、１５４ コイルパターン
５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ コイルパターン端部
６１、６２、１６１、１６２ 引出電極
７１、７２、７３、７４、１７１ コイルパターン突出部
Claims (1)
- 絶縁層とスパイラル状のコイルパターンとが交互に積層されており、異なる層に形成された前記コイルパターンが接続されてなるコイル部と、前記コイル部の両端に接続された引出電極とを備えた積層体と、
前記積層体の両端面に形成され、前記引出電極と電気的に接続された外部電極と、
を備えた積層型コイル装置において、
前記スパイラル状のコイルパターンの巻数が少なくとも１ターンを超える巻数で構成され、
前記スパイラル状のコイルパターンの中心から外側に向かう仮想線に対して交差するコイルパターン部分の本数が、他のコイルパターン部分の本数よりも少ない領域であって、当該領域内の最も中心側に位置するコイルパターン部分に、当該コイルパターン部分の線幅が他のコイルパターン部分の線幅より太くなるように、かつ、前記積層体の積層方向から前記コイル部を透視したときに当該コイルパターン部分の上側もしくは下側に重なる他のコイルパターン部分より中心側の領域には入らないように、前記スパイラル状のコイルパターンの中心側に突出した突出部が設けられたことを特徴とする積層型コイル装置。
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