JPH03169002A - インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子回路に供されるインダクタに係り，特にそ
の経済的かつ高性能な構成に関する。

［従来の技術］ 従来の技術によるインダクタの第１の例としては，第１
６図に示す様にフエライト或は金属磁性材料による磁心
６４に対して，巻枠６３を用いて或は直接巻線６２を施
して前記巻線６２に流れる電流変化を前記磁心６４によ
る誘導起電力により制御する，閉磁路型のインダクタが
あった。

また第２の例としては第１７図及び第１８図に示す様に
．未焼戊のフエライト粉末と結合樹脂とを混練した電気
絶縁磁性体ペーストを用いて成膜した磁性シート７４′
上に導体ペーストを用いて半ターン分の導体７２′を第
１８−（２）図に示す様に印刷し次いで前記導体７２′
の巻終わり部以外に第１８−　（３）図に示す様に前記
電気絶縁磁性体ペーストを切り欠き重畳印刷成膜し，更
にその上に前記導体７２′の巻終わり部と電気的に接続
する様に前記導体ペーストを用い第１８−（４）図に示
すとおり半ターン分重畳印刷し，以下第１８−　（５）
，（６）図の如く前記磁性層と前記導体層を交互に印刷
し磁性体内を周回する導体を形成し，所望のターン数を
得た後，第１８−（７）図に示すとおり磁性シート７４
′を重畳し．これを焼結，電極７１ａ，７１ｂを取り付
けることにより得られる閉磁路型の積層インダクタがあ
った。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら，前述した従来の技術によるインダクタに
於で高密度実装に供せる小型の面実装型のインダクタを
構成しようとする場合．前記第１の例の場合には，一般
に巻枠を必要とする等，余分なスペースを必要とする他
小型である程端子処理が煩雑となり，安価小型な面実装
インダクタの実現が不可能であった。また前記第２の例
の場合には，積層印刷によるインダクタであるため省ス
ペースであるが，巻回数をＮとすれば印刷回数は前記導
体層が２Ｎ，前記欠り切り付き磁性層が２Ｎ−１必要と
なりしかも各成膜毎に乾燥工程も必要とし，しかも積層
体のため導体断面も小さくなり，またフエライトの性質
上飽和磁束密度が小さく．キュリー温度が低いため温度
上昇による飽和磁束密度の低下と直流重畳に対する磁気
飽和点が低いので大電流に耐えるインダクタの実現が不
可能であった。

それ故に，本発明の課題は，大電流に耐え得りかつ工程
数の低減をはかり容易に製造可能とした安価な面実装型
のインダクタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば，両端に外部電極を有する導体と金属磁
性粉末及び粉末結合剤よりなる磁性体を，金属磁性粉末
の充填率５０ｖｏｌ％以上になる様に射出やプレスなど
の方法によって一体充填成形されたインダクタが得られ
る。

［作用］ 従来の巻枠などに巻く操作，各層毎の印刷など，複雑な
手間が省け，構成も単純であり．しかも磁性金属特有の
高飽和磁束密度が高キュリー温度を有する磁性粉末を５
０ｖｏｌ％以上充填することで磁性体の飽和磁束密度が
高く従来に比べ直流重畳耐量の大きくかつ高温に耐え得
り，ノイズシールドに十分効果的な実効透磁率をもつ閉
磁路型で，更に金属磁性粉末を粉末化することで渦電流
損失や発熱が抑えられ高周波帯域でも十分なインダクタ
ンスが得られ，両端面の電極に所望のインダクタンス或
はインピーダンスを得る高密度面実装可能であり，少工
程，小型，広帯域対応の面実装型のインダクタが得られ
る。

［実施例コ 以下本発明によるインダクタの実施例を図面を参照して
詳細に説明する。

〈請求項２の実施例〉 第１図に本請求項２記載の発明の第１の実施例による面
実装インダクタの構成断面図，第２図に同インダクタの
製造工程模式図を示す。また第１９図に一例としてＦｅ
ＡＩＳｉ合金に於ける充填率と比透磁率との関係を示す
。また第３図に請求項２記載の発明の第２の実施例によ
る面実装インダクタの構成断面図，第４図に同インダク
タ製造工程模式図を示す。

第１の実施例による面実装インダクタは，両端に電極１
ａと１ｂを電気的に接続した導体２を成形用金型３に設
置し，その後金属磁性粉末と粉末結合剤とからなる磁性
体４を射出またはプレスなどの方法で金属磁性粉末の充
填率が５０ｖｏｌ％以上になる様に充填成形固形化され
た後，前記金型を外して得ることができる。

尚，このインダクタに，請求項７の記載事項に基づき，
外部電極部を除き外面コーティング加工を施すこともで
きる。

第２の実施例による面実装インダクタは，樹脂などで形
成されるケース１３と，このケース１３を貫通させて両
端に電極１１ａと１１ｂを電気的に接続した導体１２と
で構成される粉末充填ケース１５を用意し，前記ケース
１５内部に金属磁性粉末と粉末結合樹脂とからなる磁性
体１４を射出またはプレスなどの方法で金属磁性粉末の
充填率が５０ｖｏｌ％以上になる様に充填し成形固形化
して得ることができる。

尚，このインダクタにも請求項７の記載事項に基づき，
外部電極部及び前記ケースを除き外面コーティング加工
を施すことができる。

この様にして得られた請求項２の実施例のインダクタは
磁性金属特有な高飽和磁束密度と高キュリー温度を有す
る磁性粉末を５　０　ｖｏｌ％以上充填することで磁性
体の飽和磁束密度が高く電流による磁界での飽和が遅く
従来に比べ直流重畳耐量の大きいものが得られかつ高温
に耐え得り，また第１９図に示すグラフよりノイズシー
ルドに十分効果がある実効透磁率をもつ閉磁路型で．更
に金属磁性材料を粉末化することで渦電流損失や発熱が
抑えられ高周波帯域でも十分なインダクタンスをもつ広
帯域対応のものが得られ，また電極と導体との接合処理
を溶着などの強固な接続にすることで端子部の信頼性が
高い端子電極が成形体側面に固着された高密度実装対応
の小型化インダクタが得られる。

更に外面コーティング加工により成形体の稜の機械的強
度を強化したり，或は電極部以外の外面での電気絶縁度
をより高くすることで面実装の際にインダクタ底面での
配線回路の信頼性もより高くすることができ，耐湿特性
変化及び経年特性変化がより少ない高密度実装対応の小
型化インダクタが得られる。

また，当然のことながら本実施例に於ける導体は必ずし
も直線状である必要はなく，用途必要に応じ前記導体が
蛇行などをすることによりインダクタンスやインピーダ
ンスを増加させることが可能であり，このときも本実施
例の効果は当然なことながら問題なく得られる。

く請求項３の実施例〉 第５図に請求項３記載の発明の一実施例による面実装イ
ンダクタの構成断面図，第６図は同インダクタ製造工程
模式図を示す。

本実施例による面実装インダクタは，第６図に示す様に
成形用金型２３に導体２２を設置し，その後金属磁性粉
末と粉末結合剤とからなる磁性体２４を射出またはプレ
スなどの方法で金属磁性粉末の充填率が５０ｖｏｌ％以
上になる様に充填成形固形化された後，前記金型２３を
外し２成形された磁性体２４の両側面に前記導体２２と
電気的に接続しかつ十分に強度をもつ様に電極２１ａと
２１ｂを取り付けて得ることができる。

尚，このインダクタにも請求項７の記載事項に基づき，
外部電極部を除き外面コーティング加工を施すことがで
きる。

本実施例は請求項２の実施例と同等の効果が得られ，し
かも電極を磁性体固形化後に形成するため多数のインダ
クタを一度に充填固形化し，その後所望のインダクタン
ス値，インピーダンス値に，または所望の形状に切り出
し，電極を形或できる利点がありまた請求項２の実施例
に比べ余分スペースの低減がはかれ，より小型のインダ
クタが得られる。

本実施例は，請求項２の実施例と同様に導体が直線状で
ある必要はなく，用途必要に応じ蛇行などをしても本実
施例の効果はなんら問題なく得られる。

く請求項４の実施例〉 請求項４の実施例によるインダクタは，請求項２又は３
の実施例のインダクタに於て、請求項４の記載事項に基
づき，前記結合剤を熱可塑性樹脂とし金属磁性粉末と加
熱混線を行いこれを射出成形により充填して得られる。

本実施例によるインダクタ射出成形による連続工程によ
り製品成形にかかる時間が従来に比べ大幅に削減でき，
低コストである。

〈請求項５の実施例〉 請求項５の実施例によるインダクタは，請求項２又は３
の実施例のインダクタに於て，請求項５の記載事項に基
づき，前記結合剤を熱硬化性樹脂とし金属磁性粉末と混
線を行いこれを加圧充填成形しながら，または成形後に
加熱により固形化して得られる。

本実施例によるインダクタは．熱的信頼性に高く表面実
装部品自動ハンダフロー等に適する。

〈請求項６の実施例〉 請求項６の実施例によるインダクタは，請求項２又は３
の実施例のインダクタに於て、請求項６の記載事項に基
づき，前記結合剤を含浸或形用接着剤とし予め成形用金
型に加圧充填された磁性体に対して含浸成形固形化して
得られる。

本実施例によるインダクタは，含浸成形により，コーテ
ィングの効果が得られ，成形体の稜などの機械的強度が
より強く，また湿度により影響されなく信頼性が高い。

く請求項８の実施例〉 第７図に請求項８記載の発明の一実施例によるインダク
タの磁性体拡大模式図を示す。

本実施例によるインダクタは，請求項２又は３のインダ
クタに於て、磁性体を金属磁性粉末Ａに酸化などの化学
的手法などにより電気絶縁被膜Ｂを形戊させた粉末と電
気絶縁粉末結合剤Ｃを用い第７図の様に構威されている
。

この様にして得られたインダクタは，金属磁性粉末間の
絶縁を電気絶縁粉末結合剤のみでなく前記粉末被膜でも
行っているので前記結合剤は粉末同志を結合させるてた
めに必要な少量で済み，より一層金属磁性粉末の充填率
が増加し，磁性体全体での実効透磁率が増加するため．
よりインダクション係数の高いインダクタが得られる。

く請求項９の実施例〉 第８図に請求項９記載の発明の一実施例によるインダク
タの構成断面図を示す。

本実施例によるインダクタは，請求項２又は３の実施例
に於て、導体部を第９図に示す様にソレノイド状周回整
列巻構成としてある。

この様にして得られたインダクタは，第１０図に示す様
な閉磁路型インダクタとなり漏洩磁束が問題とならない
高インダクタンスのインダクタが得られ，またソレノイ
ド状整列巻構造をとることで電極と巻線との間隔が第１
７図のフエライト積層印刷型インダクタよりも開くため
巻線と電極間による寄生容量が比較して小さくなり自己
共振周波数がより高くなることで，広帯域で一定のイン
ダクタンスをもつインダクタが得られる。

本実施例では巻線構成をソレノイド状としたが，周回整
列巻であればコイルの断面は四角でも三角でも楕円でも
よく円である必要はない。この時も本実施の効果は問題
なく得られる。

く請求項１０の実施例〉 第１１図に請求項１０記載の発明の一実施例によるイン
ダクタの構或断面図を示す。

本実施例によるインダクタは，請求項９の実施例に於て
、第１２図に示す様に充填用磁性体４４Ａと同等な磁心
４４Ｂを用意し，この磁心４４Ｂに予め導体４２を巻き
，金型に設置し磁性体４４を充填成形して得られる。

本実施例は，請求項９の実施例に於けるソレノイド内部
の磁性体をより均一に形成させることができる。

く請求項１１の実施例〉 請求項１１の実施例は，Ｍ求項１１の記載事項に基づき
，請求項１乃至１０の実施例に於で導体として電気絶縁
被服付き電線を用いて得られる。

本実施例は，請求項１乃至１０の実施例に於ける導体間
の絶縁をより確実なものとしてあり，信頼性が高い。

く請求項１２の実施例〉 第１３図に請求項１２記載の発明の一実施例によるイン
ダクタのソレノイド状導体断面拡大図を示す。

本実施例によるインダクタは，請求項９又は１０の実施
例に於で．周回する導体５２の間を電気絶縁非磁性樹脂
５５で含浸したソレノイド状導体を用いて得られる。

含浸処理未実施の請求項９．１０の実施例のソレノイド
状導体は第１４図に示す様な磁気回路であるか本実施例
の磁気回路では第１５図に示すとおり，磁束のマイナー
ループによる線間漏洩磁束を大幅に低減して，インダク
ション係数の高いインダクタが得られ，加えて含浸処理
により粉末充填成形前ソレノイド自体の機械的強度が強
化される。

［発明の効果］ 本発明によるインダクタは，大電流に耐えることができ
る。

また，本発明によるインダクタは．極めて簡単に製造す
ることができる。

この結果，本発明によるインダクタは，製造コストを低
減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項２記載の発明の第１の実施例によるイン
ダクの構成断面図、第２図は同インダクタの製造工程模
式図、第３図は請求項２記載の発明の第２の実施例によ
るインダクタの構成断面図、第４図は同インダクタの製
造工程模式図、第５図は請求項３記載の発明の一実施例
によるインダクタの構成断面図、第６図は同インダクタ
の製造工程模式図、第７図は請求項８記載の発明の一実
施例によるインダクタの磁性体拡大模式図、第８図は請
求項９記載の発明の一実施例によるインダクタの構成断
面図、第９図は同インダクタのソレノイド状周回整列巻
き構成図、第１０図は同インダクタの磁気回路図、第１
１図は請求項１０記載の発明の一実施例によるインダク
タの構成断面図、第１２図は同インダクタの要部の構成
図、第１３図は請求項９記載の発明の一実施例によるイ
ンダクタのソレノイド状導体拡大断面図、第１４図は含
浸処理未実施のソレノイド状導体における磁気回路図、
第１５図は含浸処理実施のソレノイド状導体における磁
気回路図、第１６図は従来のＥ型コアインダクタの模式
図、第１７図は積層型インダクタの断面図、第１８図は
積層型インダクタの製造工程模式図、第１９図は充填率
と比透磁率との関係を示すグラフである。 第３図 ￥４図 第７図 第９図 第１０図 第１３図 第１４図 第１６図 第１７図 第１８図 （１） （２） （３） （４） （５） （６） （７） 第１９図 （　ＦｅＡｒ１Ｓｊ合金）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．磁性体内を通過する導体の両端部に、所望のインダ
   クタンス或はインピーダンス値を得るインダクタに於て
   、前記磁性体は金属磁性粉末を５０ｖｏｌ％以上含有す
   ることを特徴とするインダクタ。
2. ２．請求項１記載のインダクタに於て、前記磁性体を前
   記金属磁性粉末と電気絶縁性粉末結合剤とし、両端に電
   極を電気的接続した導体が前記各電極の一部を除き前記
   磁性体の内部を通過する様に前記磁性体を充填一体成形
   したことを特徴とする面実装インダクタ。
3. ３．請求項１記載のインダクタに於て、前記磁性体を前
   記金属磁性粉末と電気絶縁性粉末結合剤とし、導体が前
   記磁性体の内部を通過する様に前記磁性体を充填一体成
   形し、前記磁性体の端面に前記導体両端面を取り出し、
   前記磁性体端面に前記導体と電気的に接続する様に、両
   端電極を取り付けたことを特徴とする面実装インダクタ
   。
4. ４．請求項２又は３記載のインダクタに於て、前記結合
   剤を熱可塑性樹脂とし、前記金属磁性粉末と混合熱圧加
   工により成形されたインダクタ。
5. ５．請求項２又は３記載のインダクタに於て、前記結合
   剤を熱硬化性樹脂とし、前記金属磁性粉末と混合加圧成
   形中又はその後、加熱成形されたインダクタ。
6. ６．請求項２又は３記載のインダクタに於て、前記結合
   剤を含浸成形用接着剤とし、または請求項４又は５記載
   のインダクタに於て、前記結合剤として前記熱可塑性樹
   脂の他に含浸成形用接着剤を用い、予め成形用金型に充
   填された磁性体または既に他結合剤により成形された磁
   性体が前記接着剤により含浸成形されたインダクタ。
7. ７．請求項１乃至６記載のインダクタに於て、外部電極
   部を除く外面に、樹脂或はガラス質被膜剤等によるコー
   ティングが施されたインダクタ。
8. ８．請求項１乃至３記載のインダクタに於て、前記金属
   磁性粉末を電気絶縁被膜を施した粉末としたインダクタ
   。
9. ９．請求項１乃至８記載のインダクタに於て、前記導体
   がコイル形に周回したものであるインダクタ。
10. １０．請求項９記載のインダクタに於て、前記導体が予
    め用意した磁性体の磁心に巻回されているインダクタ。
11. １１．請求項１乃至１０記載のインダクタに於て、前記
    導体を電気絶縁被膜付き電線としたインダクタ。
12. １２．請求項９又は１０記載のインダクタに於て、隣接
    するコイル導体間を電気絶縁非磁性樹脂により固めたイ
    ンダクタ。