JPH0935937A

JPH0935937A - インダクタンス素子

Info

Publication number: JPH0935937A
Application number: JP26276195A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Shinoi; 潔篠井; Hideyuki Takahashi; 秀幸高橋; Takashi Sato; 崇佐藤; Satoshi Waga; 聡和賀; Kenji Shimizu; 賢児清水; Yoshinobu Kakihara; 良亘柿原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】コイル体が磁性膜に覆われたインダクタンス
素子において、周波数変化に対するインダクタンスの低
下率の増大を防止し、ローパスフィルタを構成したとき
の信号の減衰特性を良好なものとさせる。【構成】基板１上に下部磁性膜２、絶縁層３、コイル
体４、絶縁層５、上部磁性膜６が設けられたインダクタ
ンス素子Ｂにおいて、上下の磁性膜６、２に、中心から
角部（ロ）の領域に放射状に延びるスリットＳ１〜Ｓ４
および（ａ1）〜（ａ4）を形成する。スリットにより上
下の磁性膜６、２を遮断することにより、渦電流損を低
下させ、また磁場Ｈによりインダクタンス素子Ｂの角部
領域（ロ）に生じる磁区の乱れを防止する。渦電流損と
磁場の乱れが抑制され、インダクタンス素子の周波数変
化に対するインダクタンスの減少率の増大を防止し、例
えばローパスフィルタを構成したときの信号減衰率を大
きなものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性材料により
平面内で巻き形成されたコイル体を有するインダクタン
ス素子に係り、特に周波数変化に対するインダクタンス
の変化（周波数特性）を安定させて、例えばローパスフ
ィルタに使用した場合にカットオフ周波数を低下させる
ことが可能なインダクタンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は薄膜形成工程により製造される従
来のインダクタンス素子を示す斜視図、図３はそのＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線の断面図である。このインダクタンス素子
Ａは、シリコン（Ｓｉ）またはガラスなどの基板１の上
に下部磁性膜２が形成されている。下部磁性膜２の上に
は、ポリイミドなどの有機絶縁層３が形成される。コイ
ル体４は銅（Ｃｕ）などの導電性材料により形成され、
前記有機絶縁層３上にて平面内で螺旋状に形成されてい
る。さらにコイル体４のほとんどの部分がポリイミドな
どの有機絶縁層５により被覆され、さらにその上から上
部磁性膜６により覆われている。

【０００３】上記下部磁性膜２、コイル体４および上部
磁性膜６は、スパッタリングなどの工程により成膜さ
れ、またエッチングにて所定の平面形状に形成される。
また図４に示すように、コイル体４の巻き中心部は端子
部４ａとなり、上部磁性膜６の中心に露出している。同
様にコイル体４の巻き外端は端子部４ｂとなり、これも
上部磁性膜６の外部に露出している。このインダクタン
ス素子Ａでは、コイル体４のほとんどの部分が下部磁性
膜２と上部磁性膜６とで囲まれ、下部磁性膜２と上部磁
性膜６は互いに接触している。コイル体４が下部磁性膜
２と上部磁性膜６とで囲まれることにより、インダクタ
ンスがなるべく大きくなるように設定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のインダクタンス
素子Ａでは、前記下部磁性膜２および上部磁性膜６が、
Ｃｏ系合金などの磁性材料により形成されている。Ｃｏ
系合金を用いたインダクタンス素子Ａは、周波数特性が
良好であり、すなわち入力周波数の変化に対するインダ
クタンスの低下率が小さく、よってこのインダクタンス
素子Ａをローパスフィルタに使用した場合には、信号の
減衰率の良好な特性のフィルタを構成できる。

【０００５】しかし、Ｃｏ系合金は、比透磁率が比較的
低いため、コイル体４の所定のターン数を基準としたと
きのインダクタンスを大きくするには限界がある。すな
わち、インダクタンスを大きくするためにはコイル体４
のターン数を多くし、素子全体を大型にする必要があ
る。インダクタンス素子Ａを用いてＬ−ＲまたはＬ−Ｃ
−Ｒなどのローパスフィルタを構成した場合、カットオ
フ周波数を比較的低い帯域とするためにはインダクタン
スを大きくすることが必要である。

【０００６】ところが、前記従来のＣｏ系合金などを下
部磁性膜２および上部磁性膜６として使用したインダク
タンス素子Ａでは、インダクタンスを高くすると素子が
大型化することになり、カットオフ周波数の低いローパ
スフィルタを小型の素子で構成することが困難になる。

【０００７】そこで、図３および図４に示す構成のイン
ダクタンス素子Ａにおいて、下部磁性膜２および上部磁
性膜６を比透磁率の高い鉄系磁性材料により形成して、
少ないターン数のコイル体４を使用し、しかもインダク
タンスを高くすることを試みた。しかし、鉄系磁性材料
はＣｏ系の磁性材料に比べて導電性が高い材料であるた
め、図４にてφで示すように、下部磁性膜２および上部
磁性膜６に渦電流が発生し、この渦電流損により周波数
特性が悪化する欠点がある。またコイル体４に流れる電
流により下部磁性膜２と上部磁性膜６にＨで示す磁場が
形成される。この磁場Ｈにより上部磁性膜６の（イ）で
示す各４辺では、コイル体４を横断する方向へ磁化が飽
和しようとして磁区が揃えられようとする。ところが、
上部磁性膜６の角部領域（ロ）では、前記各辺での磁場
が干渉し、この角部領域（ロ）では、磁区に乱れが生じ
やすい。このことからもインダクタンス素子Ａの周波数
特性が劣化する。

【０００８】上記の渦電流による損失および磁区の乱れ
の双方を原因として、周波数特性が劣化する。すなわち
周波数が高くなるにしたがってインダクタンスの低下率
が高くなると、ローパスフィルタの減衰率が低下して、
高性能のローパスフィルタを構成できなくなる。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、コイル体を覆う磁性膜での渦電流損さらには磁区
の乱れを防止して、周波数特性を改善したインダクタン
ス素子を提供することを目的としている。

【００１０】また本発明は、上下の磁性膜を比透磁率の
高い材料で形成してインダクタンスを高くしても、周波
数特性の劣化を防止でき、よってカットオフ周波数が低
くしかも安定した減衰性能を有するローパスフィルタに
適したインダクタンス素子を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のインダクタンス
素子は、導電性材料により平面内で螺旋状に形成された
コイル体と、このコイル体を覆う磁性膜とを有し、前記
磁性膜の一部が、コイル体に流れる電流と交叉する方向
に延びるスリットにより分離されていることを特徴とす
るものである。

【００１２】上記スリットは少なくとも１箇所以上設け
られるが、このスリットは、コイル体の巻き中心からコ
イル体の外縁方向に放射状に延びて複数箇所形成するも
のであってもよい。インダクタンス素子の平面形状が矩
形状であり、またコイル体の巻き形状も矩形状である場
合には、前記スリットが、コイルの巻き中心から、矩形
の各角部に向かうように放射状に形成されていることが
好ましい。

【００１３】また、コイル体を上下から囲む磁性膜が形
成されている場合、上記スリットは、コイル体の上側の
磁性膜または下側の磁性膜のいずれか一方に形成されて
いてもよいが、上下の磁性膜の双方にスリットが形成さ
れていることが好ましい。

【００１４】また、このインダクタンス素子は、前述の
磁性膜が鉄系微結晶材料により形成されている場合に、
特に適している。鉄系微結晶材料は、成膜時にアモルフ
ァス状態で熱処理後に微結晶材料となるものであり、以
下のものを列記できる。・Ｆｅ−Ｍ−Ｃ・Ｆｅ−Ｍ−Ｎ・Ｆｅ−Ｍ−Ｂ・Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ−Ｓｉ−ＣｕＦｅは鉄、Ｃは炭素、Ｎは窒素、Ｂはボロン、Ｎｂはニ
オブ、Ｓｉはシリコン、Ｃｕは銅である。またＭは金属
元素であり、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タン
タル）、Ｈｆ（ハフニウム）などである。

【００１５】本発明のインダクタンス素子では、コイル
体が磁性膜に被覆されているインダクタンス素子におい
て、磁性膜に、コイル体に流れる電流と交叉する方向に
延びるスリットが形成されているため、このスリットに
より磁性膜の渦電流を遮断でき、渦電流損による周波数
特性の劣化、すなわち周波数の変化によりインダクタン
スの低下率が大きくなるという問題を抑制できる。また
スリットを放射方向に複数箇所設けた場合には、磁性膜
を複数の領域に区分できることになり、磁区の乱れを有
効に防止できる。特にインダクタンス素子の平面形状が
矩形状で且つコイル体の巻き形状が矩形状の場合に、ス
リットを矩形状の角部領域にて放射状に形成することに
より、磁性膜の矩形状の角部での磁区の乱れを防止で
き、磁区の乱れによる周波数特性の劣化を抑制しやすく
なる。

【００１６】このインダクタンス素子では、導電性のや
や高い磁性材料で磁性膜を形成しても、上記のように周
波数変化に対するインダクタンスの低下率が大きくなる
ことを抑制できるため、バンドパスフィルタ特にローパ
スフィルタに使用した場合に、信号減衰率を高いものに
できる。

【００１７】特に磁性材料を鉄系微結晶材料で構成した
場合には、Ｃｏ系材料の磁性膜を使用したものに比べ
て、インダクタンスが全周波数帯域にて全体的に高くな
る。したがってカットオフ周波数の低いローパスフィル
タを構成しやすくなる。また、鉄系微結晶材料の磁性材
料はＣｏ系材料に比べて導電性が高いため、前記渦電流
損や磁区の乱れが生じやすくなっている。しかし、磁性
膜に前記スリットを形成することにより、前記渦電流損
や磁区の乱れによる周波数特性の劣化を防止できること
になる。すなわち、鉄系微結晶材料により磁性膜を形成
し、この磁性膜にスリットを形成することにより、コイ
ル体のターン数が少ない小型のものであっても比較的イ
ンダクタンスの高い素子を構成でき、しかも周波数の変
化に対してインダクタンスの減少率の小さいものとな
る。よって、カットオフ周波数が低く、また減衰性能が
安定した小型のローパスフィルタを構成することが可能
である。

【００１８】また、本発明のインダクタンス素子では、
スリットが磁性膜の１箇所に形成されていても複数箇所
に形成されていてもよいが、スリットの数が多いほど磁
性膜の面積が減少してインダクタンスが低くなる。よっ
て、周波数特性よりもインダクタンスを全体的に高くす
ることを優先する場合、または磁区の乱れがあまり問題
にならない場合にはスリットを１箇所にのみ設けること
が好ましく、また周波数特性の改善を優先する場合、ま
たは磁性膜での磁区の乱れが問題になりやすい構造の場
合には、スリットを放射状に複数箇所形成する構造とす
ることが好ましい。

【００１９】また、コイル体の上下に磁性膜が形成され
て、コイル体が磁性膜に囲まれているものでは、上記１
箇所に形成されるスリットまたは放射状に複数箇所形成
されるスリットが、上部磁性膜または下部磁性膜のいず
れか一方のみに形成されていてもよい。ただし、スリッ
トが上部磁性膜と下部磁性膜の双方に形成されている
と、コイル体の上下双方において渦電流損または磁区の
乱れを抑制できる。その結果、上部磁性膜と下部磁性膜
の双方にスリットが形成されているものでは、共振周波
数および共振尖鋭度（Ｑ値）を高くでき、また最大イン
ピーダンスの値も高くできる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の第１実施例のインダクタンス
素子Ｂおよび第３実施例のインダクタンス素子Ｅを示す
斜視図、図２は第２実施例のインダクタンス素子Ｃおよ
び第４実施例のインダクタンス素子Ｆを示す斜視図であ
る。図１と図２に示すインダクタンス素子Ｂ，Ｃ，Ｅ，
Ｆの全体構造は、図３と図４に示す従来のインダクタン
ス素子と同じである。よって図１と図２に示すインダク
タンス素子の断面形状は図３に示す通りである。

【００２１】各インダクタンス素子Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆは、
シリコン（Ｓｉ）またはガラスなどの基板１の上に下部
磁性膜２が形成され、下部磁性膜２の上には、ポリイミ
ドなどの有機絶縁層３が形成されている。コイル体４は
銅（Ｃｕ）などの導電性材料により形成され、前記有機
絶縁層３上にて平面内で矩形状で且つ螺旋状に形成され
ている。さらにコイル体４のほとんどの部分がポリイミ
ドなどの有機絶縁層５により被覆され、さらにその上か
ら上部磁性膜６により覆われている。

【００２２】上記下部磁性膜２とコイル体４および上部
磁性膜６は、スパッタリングなどの工程により成膜さ
れ、またエッチングにて所定の平面形状に形成される。
コイル体４の巻き中心部は端子部４ａとなり、上部磁性
膜６の中心に露出している。同様にコイル体４の巻き外
端は端子部４ｂとなり、これも上部磁性膜６の外部に露
出している。このインダクタンス素子では、コイル体４
のほとんどの部分が下部磁性膜２と上部磁性膜６とで囲
まれ、下部磁性膜２と上部磁性膜６は互いに接触してい
る。

【００２３】また、上記下部磁性膜２と上部磁性膜６
は、鉄系微結晶材料により形成されている。または下地
側の下部磁性膜２がＣｏ系磁性材料により形成され、コ
イル体４を覆う上部磁性膜６のみが鉄系微結晶材料によ
り形成されていてもよい。鉄系微結晶材料は、例えばＦ
ｅ−Ｔａ−Ｃ系である。この材料は成膜時にはアモルフ
ァス状態であり、加熱処理により微結晶材料となる。

【００２４】図１に示す第１実施例のインダクタンス素
子Ｂでは、上側の上部磁性膜６にのみ４本のスリットＳ
１〜Ｓ４が放射状に形成されている。スリットＳ１〜Ｓ
４は、平面が矩形状の上部磁性膜６に対し、コイル体４
の中心部から角部領域（ロ）に延びるように形成されて
いる。スリットＳ１〜Ｓ４は、コイル体４に流れる電流
と交叉する方向に延びており、このスリットにより、図
１では上部磁性膜６が４分割されている。また、前記上
部磁性膜６に４本のスリットＳ１〜Ｓ４を形成せず、そ
の代わりに、図１の下部磁性膜２にのみ、点線で示した
４本のスリット（ａ1）〜（ａ4）が放射状に形成される
ものであってもよい。

【００２５】第１実施例のインダクタンス素子Ｂでは、
４本の上部磁性膜６に形成されるスリットＳ１〜Ｓ４、
または下部磁性膜２に形成されるスリット（ａ1）〜
（ａ4）により、上部磁性膜６または下部磁性膜２が４
分割されている。よって、上部磁性膜６または下部磁性
膜２での渦電流φのループを前記のスリットで遮断する
ことができる。また、コイル体４に電流が流れると、矩
形状の各辺の領域すなわちコイル体４がＸ方向とＹ方向
へと直線的に延びている部分では、各辺の縁とコイル体
４の中心部を結ぶ方向への磁場Ｈが生成される。図４に
示す従来例では、角部領域（ロ）の部分で、Ｘ方向の磁
場ＨとＹ方向の磁場Ｈとの干渉により上部磁性膜６およ
び下部磁性膜２中の磁区に乱れが生じていた。しかし、
図１の実施例では角部領域（ロ）の方向へ放射状に延び
る前記スリットＳ１〜Ｓ４またはスリット（ａ1）〜
（ａ4）が形成されているため、角部領域（ロ）の部分
でＸ方向とＹ方向の磁場が干渉することがない。よっ
て、上部磁性膜６または下部磁性膜２における角部領域
（ロ）での磁区の乱れを防止することができる。

【００２６】次に、図２に示す第２実施例のインダクタ
ンス素子Ｃでは、例えばコイル体４の巻き中心から矩形
状の辺を横断するように１箇所のスリットＳａが上部磁
性膜６にのみ形成され、このスリットＳａにより上部磁
性膜６が分断されている。また、前記上部磁性膜６にス
リットＳａを形成せず、図２の下部磁性膜２にのみ、点
線で示したスリット（Ｓｂ）が形成されているものであ
ってもよい。この１本のスリットＳａまたは（Ｓｂ）に
より、上部磁性膜６または下部磁性膜２での渦電流φの
ループを遮断でき、渦電流損による周波数特性の劣化、
すなわち周波数の変化に対するインダクタンスの減少率
の増大を防止できるものとなる。

【００２７】上記の上部磁性膜６のスリットＳ１〜Ｓ４
またはスリットＳａは、上部磁性膜６を成膜した後に、
マスクで覆い、上部磁性膜６をエッチングすることによ
り形成される。または、上部磁性膜６を成膜する際、ス
リットの部分にレジストパターンを形成しておき、この
レジストパターン以外の部分に鉄系微結晶材料をスパッ
タし、その後にレジストを除去してもよい。

【００２８】また、下部磁性膜２のスリット（ａ1）〜
（ａ4）または（Ｓｂ）は、下部磁性膜２を成膜する段
階で形成される。すなわち、シリコン（Ｓｉ）またはガ
ラスなどの基板１の上に下部磁性膜２を成膜した後に、
マスクで覆い、下部磁性膜２をエッチングすることによ
り形成される。または、下部磁性膜２を成膜する際、ス
リットの部分にレジストパターンを形成しておき、この
レジストパターン以外の部分に鉄系微結晶材料をスパッ
タし、その後にレジストを除去してもよい。そして、こ
のスリット（ａ1）〜（ａ4）および（Ｓｂ）によって分
割された下部磁性膜２の上に、絶縁層３および５、コイ
ル体４、さらに上部磁性膜６が形成される。

【００２９】次に、本発明の第３実施例のインダクタン
スＥは、上記の方法によって、上部磁性膜６に放射状の
スリットＳ１〜Ｓ４を形成し、さらに下部磁性膜２に放
射状のスリット（ａ1）〜（ａ4）を形成したものであ
る。すなわち、コイル体４を囲む上下の磁性膜２と６の
双方に放射状にスリットを形成し、しかも上下の各磁性
膜２と６とで、同じ平面位置にスリットが形成されたも
のである。よって４本のスリットＳ１〜Ｓ４およびスリ
ット（ａ1）〜（ａ4）により、上部磁性膜６と下部磁性
膜２の双方が４分割されている。

【００３０】第３実施例のインダクタンス素子Ｅでは、
上部磁性膜６と下部磁性膜２の双方において、渦電流φ
のループを各スリットで遮断することができる。また、
角部領域（ロ）に延びる放射状のスリットが上下の磁性
膜６と２の双方に形成されているため、上下の磁性膜６
と２で、角部領域（ロ）での磁区の乱れを防止できる。
よって、第１実施例のインダクタンス素子Ｂに比べて、
周波数の変化に対してインダクタンスが安定したものと
なる。

【００３１】次に、本発明の第４実施例のインダクタン
ス素子Ｆは、図２において、上部磁性膜６に１本のスリ
ットＳａを形成し、これと共に下部磁性膜２に１本のス
リット（Ｓｂ）を形成したものである。この実施例で
は、上下の磁性膜６と２の双方において、スリットＳａ
と（Ｓｂ）により、渦電流のループφを遮断できるもの
となり、一方の磁性膜にのみスリットが形成された第２
実施例のインダクタンス素子Ｃに比べて、周波数の変化
に対するインダクタンスの減少率の増大をさらに防止で
きるものとなる。

【００３２】次に、図５以下の各線図は、上記各実施例
の特性を比較したものである。図５は、横軸が周波数
（ＭＨｚ）で、縦軸がインダクタンス（μＨ）であり、
各実施例のインダクタンス素子において、周波数に対す
るインダクタンス変化を示したものである。図５に示す
変化線Ｂは図１に示す第１実施例（上部磁性膜６にのみ
４本の放射状のスリットが形成されたもの）、変化線Ｃ
は図２に示す第２実施例（上部磁性膜６にのみ１本のス
リットが形成されたもの）、変化線Ｅは図１に示す第３
実施例（上下の磁性膜６と２の双方に４本の放射状のス
リットが形成されたもの）のそれぞれのインダクタンス
変化である。また、前記各実施例は、上部磁性膜６と下
部磁性膜２の双方がＦｅ−Ｔａ−Ｃ系の鉄系微結晶材料
で形成されたものである。

【００３３】図５に示す変化線Ａは比較例であり、図１
と図２に示すインダクタンス素子と同じ寸法で且つ同じ
積層構造であり、上部磁性膜６と下部磁性膜２がそれぞ
れＦｅ−Ｔａ−Ｃ系の鉄系微結晶材料により形成された
もので、上下の磁性膜６と２のいずれにもスリットが形
成されていないもののインダクタンス変化を示してい
る。

【００３４】図５に示す測定値では、低い周波数領域で
の初期のインダクタンスが、比較例のインダクタンス素
子Ａで約４μＨ、図１に示す第１実施例のインダクタン
ス素子Ｂで約２．６μＨ、図２に示す第２実施例のイン
ダクタンス素子Ｃで約３．５μＨ、図１に示す第３実施
例のインダクタンス素子Ｅで約２．４μＨである。ま
た、スリットを有していない比較例のインダクタンス素
子Ａでは、１ＭＨｚより低い周波数帯域から急激にイン
ダクタンスの減少が始まっている。これに対し、第１実
施例のインダクタンス素子Ｂでは、２ＭＨｚ付近まで最
初のインダクタンス２．６μＨの値を維持しており、さ
らに６〜７ＭＨｚ付近でも急激なインダクタンスの減少
は現れない。第２実施例のインダクタンス素子Ｃでも１
ＭＨｚ付近までインダクタンス３．５μＨの値を維持
し、さらに２〜３ＭＨｚ付近でも急激なインダクタンス
の減少は現れない。さらに、第３実施例のインダクタン
ス素子Ｅでは５ＭＨｚ付近までインダクタンス２．４μ
Ｈの値を維持し、さらに５〜１０ＭＨｚ付近でも急激な
インダクタンスの減少は現れない。

【００３５】図５の結果から、上部磁性膜２および下部
磁性膜６にスリットが全く形成されておらず、磁性膜２
および６内の渦電流損について何ら対策を施していない
比較例のインダクタンス素子Ａは、インダクタンスの初
期値が約４μＨ程度の大きな値ではあるが、周波数が１
ＭＨｚに達しない段階でインダクタンスが急激に低下
し、強いてはインダクタンス素子Ａの全体のインピーダ
ンスの低下を招いていることが解る。

【００３６】また、１本のスリットＳａを有するインダ
クタンス素子Ｃでは初期のインダクタンスがやや小さく
なり、４本のスリットＳ１〜Ｓ４を有するインダクタン
ス素子Ｂでは、初期のインダクタンスがさらに小さくな
る。そして、上部磁性膜６と下部磁性膜２の双方に４本
づつのスリットＳ１〜Ｓ４およびスリット（ａ1）〜
（ａ4）が形成されたインダクタンス素子Ｅは、初期の
インダクタンスがインダクタンス素子Ｂよりも小さくな
る。このようにスリットの本数が増え上部磁性膜６およ
び下部磁性膜２の面積が減少するにしたがってインダク
タンスが小さくなることが解る。ただしスリットＳ１〜
Ｓ４、（ａ1）〜（ａ4）またはＳａは、各磁性膜を大き
な面積にて除去したものではなく、あくまでも細い線状
の領域にて磁性材料を除去したものであるため、スリッ
トの最も多いインダクタンス素子Ｅでも初期のインダク
タンスの値は２．４μＨまでの低下に留められている。

【００３７】また、図１と図２に示すインダクタンス素
子ＢとＣでは、共にスリットにより上部磁性膜６の渦電
流を遮断し、さらに図１に示すインダクタンス素子Ｅで
は、上下のスリットにより上部磁性膜６と下部磁性膜２
の渦電流を遮断しているため、周波数の変化に対するイ
ンダクタンスの減少率が小さく、インダクタンスの減少
が急激にならない。また、図１に示すように、上部磁性
膜６または上下の各磁性膜６，２に放射状のスリットを
形成して角部領域（ロ）での磁区の乱れを抑制したイン
ダクタンス素子ＢおよびＥでは、周波数の増大に対する
インダクタンスの減少率がきわめて緩いものになり、周
波数変化に対しインダクタンスが安定し、インピーダン
スの低下が抑制されるものとなる。

【００３８】次に図６は、上記比較例Ａおよび実施例
Ｂ，Ｃ，Ｅのインダクタンス素子を用いて、Ｌ−Ｃ−Ｒ
構成のローパスフィルタを構成したときの周波数変化
と、入力信号のゲインの変動（減衰）について測定した
ものである。この各ローパスフィルタはカットオフ周波
数を比較的低い周波数の１．５ＭＨｚにするように各定
数を設定している。Ａ１，Ｂ１，Ｃ１、Ｅ１は、それぞ
れインダクタンス素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅを用いたローパス
フィルタの周波数特性を示し、Ｄは計算値による理想的
なローパスフィルタのゲインの変動を示している。

【００３９】理想値Ｄでは、αで示す通過帯域からβで
示す変遷帯域への減衰傾度（ｄ／（２０−１０ＭＨｚ）
＝ｄ／ｏｃｔ）は、−１８ｄＢ／ｏｃｔである。比較例
のインダクタンス素子Ａでは、減衰傾度（ａ／１０ＭＨ
ｚ）が−１１ｄＢ／ｏｃｔ、実施例のインダクタンス素
子Ｂでは減衰傾度（ｂ／１０ＭＨｚ）が−１５ｄＢ／ｏ
ｃｔ、インダクタンス素子Ｃでは減衰傾度（ｃ／１０Ｍ
Ｈｚ）が−１３ｄＢ／ｏｃｔ、インダクタンス素子Ｅで
は減衰傾度（ｅ／１０ＭＨｚ）が−１６ｄＢ／ｏｃｔと
なっている。

【００４０】すなわち、インダクタンス素子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｅはいずれも、鉄系微結晶材料であるＦｅ−Ｔａ−
Ｃ系合金を使用しているため、初期のインダクタンスが
全体として大きく、よってローパスフィルタのカットオ
フ周波数を、比較的低い値の１．５ＭＨｚ付近に設定で
きるものとなっている。ただしβで示す変遷帯域では、
スリットのないインダクタンス素子Ａを用いたものに比
べ、１本のスリットＳａを有するインダクタンス素子
Ｃ、４本のスリットＳ１〜Ｓ４を有するインダクタンス
素子Ｂ、スリットＳ１〜Ｓ４およびスリット（ａ1）〜
（ａ4）を有するインダクタンス素子Ｅの順に減衰特性
が優れたものとなる。

【００４１】すなわち、磁性膜にスリットを形成し、磁
性膜での渦電流損を抑制することにより、良好な減衰特
性を有するローパスフィルタを形成できることになり、
図１に示すように複数のスリットを形成することによ
り、さらに磁性膜での渦電流損と磁区の乱れを防止で
き、減衰率が大きくなるローパスフィルタを構成できる
ことになる。

【００４２】次に図７は、実施例Ｂ，Ｅのインダクタン
ス素子のＱ値（Quality Factor）を縦軸にωＬ／Ｒで求
め、その周波数特性を示したものである。ただし、ωは
角周波数を示しω＝２πｆ（ｆは周波数）、Ｌはインダ
クタンス値、Ｒは直流抵抗値である。同図中Ｂ２，Ｅ２
は、それぞれ上記インダクタンス素子Ｂ，ＥのＱ値を示
している。インダクタンス値は、図５で示したように１
０ＭＨｚ位まではインダクタンス素子Ｂの方がインダク
タンス素子Ｅに比べて高いのにも係らず、図７ではイン
ダクタンス素子Ｅの方が高いＱ値（Ｅ２）を示している
ことが判る。したがって、インダクタンス素子Ｂに比べ
てインダクタンス素子Ｅの方がＱ値が高く、例えば共振
回路に使用した場合の帯域幅を広く（周波数選択度を高
く）することができる。

【００４３】また、図８は横軸に周波数の変化（ＭＨ
ｚ）をとり、縦軸にインピーダンス（Ω）をとったもの
であり、実施例Ｂ，Ｅのインダクタンス素子の共振曲線
を表わしている。同図中Ｂ３，Ｅ３は、それぞれインダ
クタンス素子Ｂ，Ｅのインピーダンスの周波数特性を示
している。この図では、インダクタンス素子Ｂの共振点
は、９０ＭＨｚ付近にあることを示しているのに対し
て、インダクタンス素子Ｅの方は２００〜３００ＭＨｚ
の間にあり、インダクタンス素子Ｅの方が自己共振周波
数が高い領域となることが判る。また、これは内部導体
パターンに発生する浮遊容量値を小さくして自己共振周
波数を高めていると思われる。

【００４４】図７および図８に示した効果は、いずれも
インダクタンス素子Ｅにて上下の磁性膜の双方に放射状
のスリットを形成したことによって得られたものであ
り、上部磁性膜にのみスリットが形成されたインダクタ
ンス素子Ｂに比較して、インダクタンス素子としての機
能が向上していることが判る。なお、上記においてイン
ダクタンス素子の平面形状およびコイル体４の巻き形状
は、矩形のみならず、円形または楕円形などであっても
よい。また、ソレノイド形状のインダクタンス素子にお
いても応用が可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コイル体
を覆っている磁性膜にスリットを設け磁性膜を分離する
ことにより、渦電流損を抑制でき、周波数変化によるイ
ンダクタンスの低下率の増大を抑制できる。さらにコイ
ル体の巻き形状が矩形状の場合、コイルの巻き中心から
矩形状の各角部に向かうように複数のスリットを形成し
て、磁性膜を複数に分離することにより、磁性膜での上
記渦電流損と磁区の乱れの双方を抑制でき、周波数変化
によるインダクタンスの減少率の増大をさらに防止でき
るようになる。また、スリットを上部磁性膜のみ、また
は下部磁性膜のみに別個に形成するよりも、両方の磁性
膜に一緒に形成した方がさらに優れた特性を発揮するこ
とができる。よって、このインダクタンス素子によりロ
ーパスフィルタなどのバンドパスフィルタを構成した場
合に、信号減衰特性が良好なものとなる。

【００４６】また磁性膜が鉄系微結晶材料で形成された
ものでは、インダクタンス素子のインダクタンスが高く
なり、ローパスフィルタを構成したときにカットオフ周
波数を低くできる。しかも前記スリットを形成すること
によりカットオフ周波数の低いローパスフィルタを小型
で実現できるとともに、ローパスフィルタの減衰率をさ
らに大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例（および第３実施例）のイ
ンダクタンス素子を示す斜視図、

【図２】本発明の第２実施例（および第４実施例）のイ
ンダクタンス素子を示す斜視図、

【図３】図３はインダクタンス素子の縦断面図、

【図４】従来のインダクタンス素子の斜視図、

【図５】各実施例および比較例のインダクタンス素子に
おける周波数変化に対するインダクタンスの変化を示す
線図、

【図６】各実施例および比較例のインダクタンス素子を
使用したローパスフィルタの周波数特性を示す線図、

【図７】上部磁性膜のみにスリットを入れた第１実施例
のインダクタンス素子と、上下の磁性膜にスリットを入
れた第３実施例のインダクタンス素子の周波数変化に対
するＱ値を示す線図、

【図８】第１実施例と第３実施例のインダクタンス素子
の周波数変化に対するインピーダンスを示す線図、

【符号の説明】

１基板２下部磁性膜３絶縁層４コイル体５絶縁層６上部磁性膜Ｓ１〜Ｓ４，Ｓａ、（ａ1）〜（ｂ4）、（Ｓｂ）スリ
ット（ロ）角部領域

フロントページの続き (72)発明者和賀聡東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内 (72)発明者清水賢児東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内 (72)発明者柿原良亘東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料により平面内で螺旋状に形成
されたコイル体と、このコイル体を覆う磁性膜とを有
し、前記磁性膜の一部が、コイル体に流れる電流と交叉
する方向に延びるスリットにより分離されていることを
特徴とするインダクタンス素子。
【請求項２】スリットは、コイル体の巻き中心からコ
イル体の外縁方向に放射状に延びて複数箇所形成されて
いる請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項３】コイル体を上下から囲む磁性膜が形成さ
れており、コイル体の上に位置する磁性膜、または下に
位置する磁性膜の一方にスリットが形成されている請求
項１または２記載のインダクタンス素子。
【請求項４】コイル体を上下から囲む磁性膜が形成さ
れており、コイル体の上に位置する磁性膜と下に位置す
る磁性膜の双方にスリットが形成されている請求項１ま
たは２記載のインダクタンス素子。
【請求項５】磁性膜は鉄系微結晶材料により形成され
ている請求項１ないし４のいずれかに記載のインダクタ
ンス素子。