JPH04134807U - 積層セラミツクインダクタンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルの中間部における漏洩磁束を低減した
積層セラミックインダクタンス素子を提供すること。 【構成】 積層セラミックインダクタンス素子を構成す
る導体パタ−ン１１ｂ〜１１ｅのそれぞれには、スル−
ホ−ル１４と接続点１５との間でかつ上下層の導体パタ
−ン１１ａ〜１１ｆに対応する位置に補正導体パタ−ン
１６を設け、この補正導体パタ−ン１６の少なくとも一
箇所を切断して所定幅の間隙１７を形成する。 【効果】 補正導体パタ−ン１６の位置における漏洩磁
束が低減され、この低減された分の漏洩磁束はコイルの
全てに亙って鎖交する鎖交磁束となり、前記コイルのイ
ンダクタンスが増加する。これにより、従来と同じ外観
形状でより大きなインダクタンスを有する積層セラミッ
クインダクタンス素子を構成することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、積層セラミックインダクタンス素子の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の積層セラミックインダクタンス素子の一例を示す外観図、図３の (a) ,(b)はその構成を示す図である。図に示すように、積層セラミックインダク タンス素子の本体１は直方体形状をなし、その内部には導体からなるコイル（図 示せず）が形成され、このコイルの両端はそれぞれ本体１の長手方向両端部に形 成された外部電極２，３に接続されている。

【０００３】 即ち、本体１は、導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆが形成された矩形の複数の磁性 材料シ−ト１２ａ〜１２ｆ及び導体パタ−ンが形成されていない矩形の磁性材料 シ−ト１３を積層して一体に形成される。

【０００４】 導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆのそれぞれは所定の導体によって磁性材料シ−ト １２ａ〜１２ｆに形成され，導体パタ−ン１１ｂ〜１１ｅは磁性材料シ−ト１２ ｂ〜１２ｅの所定の３辺にほぼ平行となるように略コ字形状に形成されている。 これらの導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆはスパイラル形状となるように、スル−ホ −ル１４を介して互いに導電接続され、コイルが構成されている。また、このコ イルの両端に対応する部分の導体パタ−ン、即ち導体パタ−ン１１ａの一端111 及び導体パタ−ン１１ｆの他端112 は、本体１の長手方向の端面に露出するよう に形成され、本体１の一端に露出した導体パタ−ン１１ａは外部電極２に、また 他端に露出した導体パタ−ン１１ｆは外部電極３にそれぞれ導電接続されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述した従来のインダクタンス素子においては、各導体パタ− ン１１ｂ〜１１ｅが略コ字形状に形成されているので、例えば前述したインダク タンス素子の一断面を見た場合、図４に示すように上下の導体パタ−ン１１ｂ〜 １１ｆの間隔が他のほぼ２倍となる間隙Ａが形成される。このため、この間隙Ａ から磁束がコイルの外部に漏洩して間隙Ａの上下に磁束のル−プが生じ、インダ クタンスが低下するという問題点があった。

【０００６】 本考案の目的は上記の問題点に鑑み、コイルの中間部における漏洩磁束を低減 した積層セラミックインダクタンス素子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、略コ字形状の導体パタ−ンが形成され た磁性材料からなる所定形状の複数のシ−トを積層すると共に、前記導体パタ− ンの両端の接続部を上下層間でスル−ホ−ルを介してスパイラル状に導電接続し てコイルを形成した積層セラミックインダクタンス素子において、各層の導体パ タ−ンにおける前記２つの接続部間に、該層の上下層の導体パタ−ンに対応する 位置に補正導体パタ−ンを設けると共に、該補正導体パタ−ンの少なくとも一箇 所は切断されて所定幅の間隙が形成されている積層セラミックインダクタンス素 子を提案する。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、各層の導体パタ−ンにおける２つの接続部間に、該層の上下 層の導体パタ−ンに対応する位置に補正導体パタ−ンが設けられる。これにより 前記補正導体パタ−ンを含む導体パタ−ンの上下層間の間隔は全てに亙ってほぼ 同じになる。また、前記補正導体パタ−ンの少なくとも一箇所は切断されて所定 幅の間隙が形成されているため、前記補正導体パタ−ンには電流が流れず、各層 における２つの接続部間が前記補正導体パタ−ンによって短絡されることはなく 、前記各層の導体パタ−ンによってコイルが形成される。さらに、例えば前記コ イルに交流電流を通電した際、前記補正導体パタ−ンの上下層の導体パタ−ンを 流れる電流によって発生した磁束は、前記補正導体パタ−ンと交差する。このと き該補正導体パタ−ンには渦電流が発生し、該渦電流によって前記磁束とは方向 が逆な磁束が生じる。これらの磁束が互いに相殺し、前記補正導体パタ−ンの位 置における漏洩磁束が低減される。前記導体パタ−ンおよび補正導体パタ−ンに よって構成される磁気回路において発生する磁束は、前記導体パタ−ンによって 形成されるコイルの巻数と該コイルを流れる電流値によって決まり、該巻数及び 電流値が一定の場合、前記磁気回路において発生する磁束は一定となる。従って 、前記補正導体パタ−ンによって低減された分の漏洩磁束は前記コイルの全てに 亙って鎖交する鎖交磁束となり、前記コイルの自己インダクタンスが増加する。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の構成を示す図である。図において、前述した従来例 と同一構成部分は同一符号をもって表す。本実施例の積層セラミックインダクタ ンス素子（以下、インダクタンス素子と称する）の外観は、図２に示す従来例と 同様であり、その本体１は直方体形状をなし、その長手方向の両端部には外部電 極２，３が形成されている。

【００１０】 また、本実施例と前述した従来例との相違点は、従来例におけるコ字形状の導 体パタ−ン１１ｂ〜１１ｅに代えて、略ロ字形状の導体パタ−ンを形成したこと にある。また、この場合、スル−ホ−ル１４の位置は従来例と同一位置である。 即ち、本実施例においては、磁性材料シ−ト１２ｂ〜１２ｅに形成された導体パ タ−ン１１ｂ〜１１ｅと上層のスル−ホ−ル１４との接続点１５と、導体パタ− ン１１ｂ〜１１ｅに形成されたスル−ホ−ル１４との間に補正導体パタ−ン１６ を設けた。この補正導体パタ−ン１６は、その上下層に形成された導体パタ−ン １１ａ〜１１ｆに対応する位置に形成され、その一端が接続点１５に導電接続さ れている。また、補正導体パタ−ン１６の他端とスル−ホ−ル１４との間には所 定幅の間隙１７が形成されている。各導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆはスパイラル 形状となるようにスル−ホ−ル１４を介して互いに導電接続され、コイルが構成 されている。

【００１１】 さらに、このコイルの両端に対応する部分の導体パタ−ン、即ち導体パタ−ン １１ａの一端111 及び導体パタ−ン１１ｆの他端112 は、本体１の長手方向の端 面に露出するように形成され、それぞれ外部電極２，３に導電接続されている。

【００１２】 次に、本実施例の構成を、その製造手順と共に詳述する。 まず、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを秤量し、水と共にボ−ルミルに 投入して混合、分散を行い、ボ−ルミルから取り出して乾燥した後、大気中、８ ０℃で２時間加熱して仮焼した。その後再び水と共にボ−ルミルに投入して１５ 時間解砕し、ボ−ルミルから取り出し、乾燥してフェライト粉末を得た。このフ ェライト粉末にポリブチラ−ルを主成分とする有機バインダ−と有機溶剤を加え 、混練して粘度４２００ｃｐのフェライトスラリ−を得た。

【００１３】 一方、Ａｇ粉末、エチルセルロ−ル、α−タ−ピネオ−ル、及びブチルカルビ ト−ルアセテ−トを混練したＡｇペ−ストを用意した。

【００１４】 次に、ポリエチレンテレフタレ−トのベ−スフィルムを水平に搬送し、このベ −スフィルムにドクタ−ブレ−ド法によって前述したフェライトスラリ−を塗布 する。これを乾燥した後剥離して、１１０mm角の方形に切断し、厚さ４０μｍの シ−トを形成し、このシ−トを複数枚用意した。

【００１５】 また、１００mm角の窓の周囲を１５mmの幅で囲った額縁状のステンレス製フレ −ムを用意する。このフレ−ムの隅には、印刷機等において位置決めを行う*** が設けられている。このフレ−ムに前記シ−トを張り付け、シ−トの所定位置に スル−ホ−ル金型によってスル−ホ−ルを打ち抜き、スル−ホ−ルを有するフェ ライトグリ−ンシ−トを形成する。

【００１６】 次いで、フェライトグリ−ンシ−トに印刷機を用いて導体パタ−ン１１ａ〜１ １ｆ及び補助導体パタ−ン１６を形成する。別に用意した印刷機の被印刷物を配 置するステ−ションには、前記フレ−ムを位置決めする複数のピンが設けられて いる。このピンを前記フレ−ムの***に挿入して印刷位置を決め、フェライトグ リ−ンシ−トに前記Ａｇペ−ストを用いて、前述した形状の導体パタ−ン１１ａ 〜１１ｆ及び補助導体パタ−ン１６、即ち一部が切断されて所定の間隙１７を有 する略ロ字形状をなす導体パタ−ン１１ｂ〜１１ｅ及び補助導体パタ−ン１６、 外部電極２，３との接続用導体パタ−ン１１ａ，１１ｆをスクリ−ン印刷して形 成する。このときフェライトグリ−ンシ−トには、対応する導体パタ−ン１１ａ 〜１１ｆ及び補助導体パタ−ン１６が縦横複数列のマトリックス状に形成される 。

【００１７】 この後、図１に示す順序で各導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆ及び補助導体パタ− ン１６が上下に重なるように、各フェライトグリ−ンシ−トを積層して圧着する 。これにより、上下層の導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆはスル−ホ−ル１４を介し て導電接続され、コイルが形成される。

【００１８】 次いで、前述した直方体形状のチップ（3.4mm ×1.7mm ）に裁断し、９００℃ の温度で２時間焼成した。さらに、導体パタ−ン１１ａ，１１ｆの端分111,112 に導通する外部電極２，３を形成して、３．５タ−ン巻回されたコイルを有する インダクタンス素子を構成した。

【００１９】 このインダクタンス素子を無作為に５０個取り出し、周波数１０ＭＨｚでイン ダクタンスを測定した結果、その平均値は５．８μＨであった。また、比較のた め、本実施例と同様の製造手順にて従来例のインダクタンス素子、即ち補正導体 パタ−ン１６が形成されていないインダクタンス素子を構成して無作為に５０個 取り出し、周波数１０ＭＨｚでインダクタンスを測定した結果、その平均値は５ ．０μＨであった。

【００２０】 このように本実施例によれば、補正導体パタ−ン１６を設けたので、従来例と 同様の形状においてインダクタンスの増加を図ることができた。 即ち、図５に示すように、各層に設けられた補正導体パタ−ン１６によって、 補正導体パタ−ン１６を含む導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆの上下層間の間隔は全 てに亙ってほぼ同じになる。また、補正導体パタ−ン１６には電流が流れず、各 層におけるスル−ホ−ル１４と接続点１５の間が補正導体パタ−ン１６によって 短絡されることはないので、各層の導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆによってコイル が形成される。

【００２１】 このコイルに例えば交流電流を通電した際、補正導体パタ−ン１６の上下層の 導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆを流れる電流によって発生した磁束は、補正導体パ タ−ン１６と交差する。このとき補正導体パタ−ン１６には渦電流が発生し、こ の渦電流によって前記磁束とは方向が逆な磁束が生じる。これらの磁束が互いに 相殺し、補正導体パタ−ン１６の位置における漏洩磁束が低減される。

【００２２】 導体パタ−ン１１ａ〜１１ｆおよび補正導体パタ−ン１６によって構成される 磁気回路を考えた場合、この磁気回路において発生する磁束は、導体パタ−ン１ １ａ〜１１ｆによって形成されるコイルの巻数とこのコイルを流れる電流値によ って決まり、これらの巻数及び電流値が一定の場合、前記磁気回路において発生 する磁束は一定となることは公知のことである。従って、補正導体パタ−ン１６ によって低減された分の漏洩磁束は、前記コイルの全てに亙って鎖交する鎖交磁 束となり、全体の鎖交磁束が増加する。

【００２３】 ここで、本実施例における３．５タ−ンのコイルを１タ−ン或いは１．５タ− ンの小コイルが順接続されたものと考えると、前記コイルの自己インダクタンス は各小コイルの自己インダクタンスと、各小コイル間の相互インダクタンスとの 和になることも公知のことである。この２つの小コイル間の一方の相互インダク タンスは、その一方の小コイルにおいては、他方の小コイルを流れる電流によっ て発生された磁束の内、この一方の小コイルに鎖交する磁束に比例したものとな るので、前述した全体の鎖交磁束の増加に伴い、各小コイル間の相互インダクタ ンスが増加する。これにより、各小コイルを順接続したコイルの自己インダクタ ンスが増加する。

【００２４】 従って、前述した補正導体パタ−ン１６を設けることにより、従来のものに比 べて、外観形状を同じにしてインダクタンスの増加を図ることができ、小型で大 きなインダクタンスの積層セラミックインダクタンス素子を得ることができる。

【００２５】 尚、本実施例では補正導体パタ−ン１６を、その一端が導体パタ−ン１１ｂ〜 １１ｅに導電接続されたものとしたが、これに限定されることはない。例えば、 図６に示すように、導体パタ−ン１１ｂ〜１１ｅとは絶縁された補正導体パタ− ン１６を設けてもほぼ同様の効果を得ることができる。前述と同様にして図６に 示す補正導体パタ−ン１６を有するインダククタンス素子を作り、周波数１０Ｍ Ｈｚにて５０個のイダクタンスを測定した結果、その平均値は５．６μＨであっ た。この実施例においても従来例より大きなインダクタンスを得ることができた 。また、このときのインダクタンスの違いは、補正導体パタ−ン１６と導体パタ −ン１１ｂ〜１１ｅとの間隙１７の幅の相違によるものであり、この間隙幅が大 きいほど前述したように漏洩磁束の低減率が減少するので、インダクタンスの増 加が少なくなる。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、補正導体パタ−ンの位置における漏洩磁 束が低減され、該低減された分の漏洩磁束はコイルの全てに亙って鎖交する鎖交 磁束となるので、前記コイルのインダクタンスが増加する。これにより、従来と 同じ外観形状でより大きなインダクタンスを有する積層セラミックインダクタン ス素子を構成することができるという非常に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例の構成を示す図

【図２】 従来の積層セラミックインダクタンス素子の
一例を示す外観図

【図３】 従来例の構成を示す図

【図４】 従来例の問題点を説明する図

【図５】 本考案の一実施例の動作を説明する図

【図６】 本考案の他の実施例の構成を示す図

【符号の説明】

１…本体、２，３…外部電極、１１ａ〜１１ｆ…導体パ
タ−ン、１２ａ〜１２ｆ…磁性材料シ−ト、１４…スル
−ホ−ル、１５…接続点、１６…補正導体パタ−ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略コ字形状の導体パタ−ンが形成された
   磁性材料からなる所定形状の複数のシ−トを積層すると
   共に、前記導体パタ−ンの両端の接続部を上下層間でス
   ル−ホ−ルを介してスパイラル状に導電接続してコイル
   を形成した積層セラミックインダクタンス素子におい
   て、各層の導体パタ−ンにおける前記２つの接続部間
   に、該層の上下層の導体パタ−ンに対応する位置に補正
   導体パタ−ンを設けると共に、該補正導体パタ−ンの少
   なくとも一箇所は切断されて所定幅の間隙が形成されて
   いる、ことを特徴とする積層セラミックインダクタンス
   素子。