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公開番号2024083917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022198006
出願日2022-12-12
発明の名称積層型コイルアレイ
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01F 30/10 20060101AFI20240617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】直流抵抗の増大を抑制しつつ、インダクタンス値の低減を抑制することが可能な積層型コイルアレイを提供する。
【解決手段】積層型コイルアレイは、磁性層を含む素体10と、第1コイルと、第2コイルと、第1コイルに接続された第1外部電極及び第2外部電極と、第2コイルに接続された第3外部電極及び第4外部電極と、第1外部電極及び第2外部電極に夫々接続する第1引出導体及び第2引出導体と、第3外部電極及び第4外部電極に夫々接続する第3引出導体43及び第4引出導体44と、を備える。第1コイル導体層51及び第2コイル導体層52は夫々、第1引出導体41を回避するために第1引出導体41の内側又は外側に配置される回避部60と、回避部に接続される直線部65と、を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
磁性層を含む素体と、
前記素体の内部に設けられ、複数の第１コイル導体層を積層方向に含む第１コイルと、
前記積層方向において前記第１コイルよりも前記素体の底面から離れた位置で前記素体の内部に設けられ、複数の第２コイル導体層を前記積層方向に含む第２コイルと、
前記素体の底面に設けられ、前記第１コイルに電気的に接続された第１外部電極及び第２外部電極と、
前記素体の底面に設けられ、前記第２コイルに電気的に接続された第３外部電極及び第４外部電極と、
前記素体の内部に設けられ、前記第１コイルの端部のうち、前記第２コイルに最も近い前記第１コイル導体層の端部と前記第１外部電極とを接続する第１引出導体と、
前記素体の内部に設けられ、前記第１コイルの他方の端部と前記第２外部電極とを接続する第２引出導体と、
前記素体の内部に設けられ、前記第２コイルの端部のうち、前記第１コイルに最も近い前記第２コイル導体層の端部と前記第３外部電極とを接続する第３引出導体と、
前記素体の内部に設けられ、前記第２コイルの他方の端部と前記第４外部電極とを接続する第４引出導体と、を備え、
前記第１コイル導体層は、少なくとも前記第１引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第１引出導体の内側又は外側に配置される回避部と、前記回避部に接続される直線部と、を含み、
前記第２コイル導体層は、前記第４引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第４引出導体の内側又は外側に配置される回避部と、前記回避部に接続される直線部と、を含み、
少なくとも１箇所の前記回避部に位置する前記第１コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第１コイル導体層の幅に比べて狭いか、又は、前記回避部に位置する前記第２コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第２コイル導体層の幅に比べて狭いか、あるいは、少なくとも１箇所の前記回避部に位置する前記第１コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第１コイル導体層の幅に比べて狭く、かつ、前記回避部に位置する前記第２コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第２コイル導体層の幅に比べて狭い、積層型コイルアレイ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１コイル導体層の前記回避部は、少なくとも前記第１引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第１引出導体の内側に配置され、
前記第２コイル導体層の前記回避部は、前記第４引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第４引出導体の内側に配置される、請求項１に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項３】
前記第１コイル導体層の前記回避部は、前記第１引出導体、前記第３引出導体及び前記第４引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第１引出導体、前記第３引出導体及び前記第４引出導体のそれぞれの内側に配置され、
３箇所全ての前記回避部に位置する前記第１コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第１コイル導体層の幅に比べて狭く、かつ、前記回避部に位置する前記第２コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第２コイル導体層の幅に比べて狭い、請求項２に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項４】
前記積層方向からの平面視で、前記第１引出導体、前記第２引出導体、前記第３引出導体及び前記第４引出導体のうち少なくとも１つの引出導体が、前記第１コイル導体層の前記直線部及び前記第２コイル導体層の前記直線部よりも前記素体の外縁側に位置する、請求項２に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項５】
前記第１コイル導体層の前記回避部は、少なくとも前記第１引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第１引出導体の外側に配置され、
前記第２コイル導体層の前記回避部は、前記第４引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第４引出導体の外側に配置される、請求項１に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項６】
前記第１コイル導体層の前記回避部は、前記第１引出導体、前記第３引出導体及び前記第４引出導体を回避するために前記積層方向からの平面視で前記第１引出導体、前記第３引出導体及び前記第４引出導体のそれぞれの外側に配置され、
３箇所全ての前記回避部に位置する前記第１コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第１コイル導体層の幅に比べて狭く、かつ、前記回避部に位置する前記第２コイル導体層の幅が前記直線部に位置する前記第２コイル導体層の幅に比べて狭い、請求項５に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項７】
前記回避部に位置する前記第１コイル導体層又は前記第２コイル導体層の幅をＡ、前記直線部に位置する前記第１コイル導体層又は前記第２コイル導体層の幅をＢとしたとき、すべての層において、すべての回避部におけるＡ／Ｂの比が０．４７４以上、０．８９５以下である、請求項２～６のいずれか１項に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項８】
前記Ａ／Ｂの比が０．５７９以上である、請求項７に記載の積層型コイルアレイ。
【請求項９】
ＤＣ－ＤＣコンバータに用いられる、請求項１、２又は５に記載の積層型コイルアレイ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型コイルアレイに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁性粒子を含有する磁性層を含む素体と、上記素体に内蔵された第１コイル及び第２コイルと、上記素体の表面に設けられ、上記第１コイル及び上記第２コイルの端部のいずれか１つにそれぞれ電気的に接続された第１外部電極、第２外部電極、第３外部電極及び第４外部電極とを有してなるＤＣ－ＤＣコンバータ用積層型コイルアレイであって、上記第１コイルと上記第２コイルとの間に非磁性層が設けられており、上記第１コイル及び上記第２コイルはそれぞれ、複数のコイル導体が積層方向に連結されてなり、上記第１コイルの上記複数のコイル導体のうち上記第２コイルに最も近いコイル導体から引き出された端部が、上記第１外部電極に接続されるとともに、上記第１コイルの他方の端部は上記第２外部電極に接続され、上記第２コイルの上記複数のコイル導体のうち上記第１コイルに最も近いコイル導体から引き出された端部が、上記第３外部電極に接続されるとともに、上記第２コイルの他方の端部は上記第４外部電極に接続され、上記第１外部電極及び上記第３外部電極が、ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング素子の出力端子に接続される、ＤＣ－ＤＣコンバータ用積層型コイルアレイが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－６１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図１Ｂに示されるように、第１コイル又は第２コイルの端部には、外部電極と接続するための引出導体が積層方向（図１Ｂでは高さ方向Ｔ）に設けられている。このような引出導体を回避するために、第１コイル又は第２コイルを構成するコイル導体は、積層方向からの平面視で引出導体の内側又は外側に配置される必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の図１Ｂに示す例のように、第１コイル又は第２コイルを構成するコイル導体を引出導体の内側に配置する場合には、引出導体を回避した部分（以下、回避部ともいう）に位置するコイル導体によってコイル導体の内径面積が小さくなるため、インダクタンス値が低下しやすくなるという問題が生じる。また、コイル導体の内径面積を確保するために、コイル導体の幅を狭くする場合には、直流抵抗（Ｒｄｃ）が増大するという問題が生じる。
【０００６】
一方、特許文献１には記載されていないが、第１コイル又は第２コイルを構成するコイル導体を引出導体の外側に配置する場合には、引出導体の太さの分だけ、実質的な磁路の面積が小さくなるため、インダクタンス値が低下しやすくなるという問題が生じる。
【０００７】
なお、上記の問題は、ＤＣ－ＤＣコンバータ用積層型コイルアレイに限らず、積層型コイルアレイに共通する問題である。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、直流抵抗の増大を抑制しつつ、インダクタンス値の低減を抑制することが可能な積層型コイルアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の積層型コイルアレイは、磁性層を含む素体と、上記素体の内部に設けられ、複数の第１コイル導体層を積層方向に含む第１コイルと、上記積層方向において上記第１コイルよりも上記素体の底面から離れた位置で上記素体の内部に設けられ、複数の第２コイル導体層を上記積層方向に含む第２コイルと、上記素体の底面に設けられ、上記第１コイルに電気的に接続された第１外部電極及び第２外部電極と、上記素体の底面に設けられ、上記第２コイルに電気的に接続された第３外部電極及び第４外部電極と、上記素体の内部に設けられ、上記第１コイルの端部のうち、上記第２コイルに最も近い上記第１コイル導体層の端部と上記第１外部電極とを接続する第１引出導体と、上記素体の内部に設けられ、上記第１コイルの他方の端部と上記第２外部電極とを接続する第２引出導体と、上記素体の内部に設けられ、上記第２コイルの端部のうち、上記第１コイルに最も近い上記第２コイル導体層の端部と上記第３外部電極とを接続する第３引出導体と、上記素体の内部に設けられ、上記第２コイルの他方の端部と上記第４外部電極とを接続する第４引出導体と、を備える。上記第１コイル導体層は、少なくとも上記第１引出導体を回避するために上記積層方向からの平面視で上記第１引出導体の内側又は外側に配置される回避部と、上記回避部に接続される直線部と、を含む。上記第２コイル導体層は、上記第４引出導体を回避するために上記積層方向からの平面視で上記第４引出導体の内側又は外側に配置される回避部と、上記回避部に接続される直線部と、を含む。少なくとも１箇所の上記回避部に位置する上記第１コイル導体層の幅が上記直線部に位置する上記第１コイル導体層の幅に比べて狭いか、又は、上記回避部に位置する上記第２コイル導体層の幅が上記直線部に位置する上記第２コイル導体層の幅に比べて狭いか、あるいは、少なくとも１箇所の上記回避部に位置する上記第１コイル導体層の幅が上記直線部に位置する上記第１コイル導体層の幅に比べて狭く、かつ、上記回避部に位置する上記第２コイル導体層の幅が上記直線部に位置する上記第２コイル導体層の幅に比べて狭い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、直流抵抗の増大を抑制しつつ、インダクタンス値の低減を抑制することが可能な積層型コイルアレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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