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公開番号2024129410
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038603
出願日2023-03-13
発明の名称積層インダクタ
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H01F 27/00 20060101AFI20240919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】第1コイルと第2コイルとの間で電気特性の差異が小さい積層インダクタを提供する。
【解決手段】本開示の積層インダクタ1は、磁性層が積層された素体10と、素体10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21と、複数の第2コイル導体層を積層方向に含む第2コイル22と、第1コイル21に電気的に接続された第1外部電極及び第2外部電極とを備える。第1外部電極および第2外部電極は、素体10の底面に配置され、第2コイル22は積層方向において第1コイル21よりも素体の底面から離れた位置に設けられる。第1コイル21は、延伸方向が積層方向と直交するコイル導体からなるメインコイル要素21aと、メインコイル要素21aと電気的に直列に接続され、メインコイル要素21aにより生じる磁束の方向と逆向きの磁束を生じさせるサブコイル要素21bと、からなる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
磁性層が積層された素体と、
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、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、を備え、
前記第１外部電極および第２外部電極は、前記素体の底面に配置され、
前記第２コイルは、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に設けられ、
前記第１コイルは、前記積層方向と延伸方向が直交するコイル導体からなるメインコイル要素と、
前記メインコイル要素と電気的に直列に接続され、前記メインコイル要素により生じる磁束の方向と逆向きの磁束を生じさせるサブコイル要素と、
からなる、積層インダクタ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記サブコイル要素は、前記積層方向から見て、前記メインコイル要素の一部と重複している、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項３】
前記メインコイル要素は複数のコイル導体層を備えている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項４】
前記サブコイル要素の一端は、前記第１外部電極と直接接続されており、
前記サブコイル要素の他端は、スルーホールを介して前記メインコイル要素と電気的に接続されている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項５】
前記積層方向における前記サブコイル要素と前記メインコイル要素との間の距離は、前記積層方向における前記第１コイル導体層間の層間距離よりも長くなっている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項６】
前記サブコイル要素は、前記素体の底面に設けられている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項７】
前記第１コイルのメインコイル要素の巻回数は、前記第２コイルの巻回数よりも多くなっている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項８】
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外部電極を備え、
前記第３外部電極及び第４外部電極は、前記素体の底面に配置されている、請求項１に記載の積層インダクタ。
【請求項９】
前記素体の底面には、前記第１～第４外部電極を除く表面を被覆する絶縁層が形成されている、請求項８に記載の積層インダクタ。
【請求項１０】
前記メインコイル要素の一端と直接接続される、第１スルーホールと、
前記メインコイル要素の他端と直接接続される、第２スルーホールと、
前記第２コイルの一端と直接接続される第３スルーホールと、
前記第２コイルの他端と直接接続される第４スルーホールと、を備え、
前記第１スルーホールは、一端が前記メインコイル要素と直接接続され、他端が前記サブコイル要素と直接接続されており、
前記第２スルーホールは、前記第２外部電極と直接接続されており、
前記第３スルーホールは、前記第２コイルに電気的に接続された第３外部電極と直接接続されており、
前記第４スルーホールは、前記第２コイルに電気的に接続された第４外部電極と直接接続されている、請求項１に記載の積層インダクタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層インダクタに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、機器の高機能化により電圧変換回路のＤＣ－ＤＣコンバータは大電流化および高効率化が進んでおり、これらの機器に使われるパワーインダクタの定格電流も高まっている。大電流化および高効率化の手法としては、複数のインダクタからの出力電流を加算して大電流化するマルチフェーズ方式が採用されつつある。
【０００３】
上記インダクタの一例を示す特許文献１には、磁性粒子を含有する磁性層を含む素体と、素体に内蔵された第１コイルおよび第２コイルと、素体の底面に設けられ、各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～第４外部電極とを有してなる積層型電子部品が開示されている（特許文献１の図６Ａおよび図６Ｂ参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０００９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のコイルを駆動するマルチフェーズ方式のＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、インダクタに内蔵された複数のコイルは、電気特性の差異が小さいことが望ましいとされている。
【０００６】
特許文献１に記載の積層型電子部品は、上側に位置する第１コイルの巻回数と下側に位置する第２コイルの巻回数は同じだが、第１コイルを電気的に接続するスルーホールと、第２コイルを電気的に接続するスルーホールとで、長さが異なっている。そのため、第２コイルに接続されるスルーホールの方が第１コイルに接続されるスルーホールよりも長くなり直流抵抗値およびインダクタンス値に差異が生じている。また、上側に位置する第１コイルの配線構造または巻回数に基づく巻回態様と下側に位置する第２コイルの巻回態様とが異なることがある。そのため、インダクタンス値に差異が生じ得る場合がある。つまり、特許文献１に記載の積層型電子部品は、第１コイルと第２コイルとの間で電気特性に差異が生じ得る場合があった。
【０００７】
本開示の主たる目的は、第１コイルと第２コイルとの間で電気特性の差異が小さい積層インダクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の積層インダクタは、
磁性層が積層された素体と、
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、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、を備え、
前記第１外部電極および第２外部電極は、前記素体の底面に配置され、
前記第２コイルは、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に設けられ、
前記第１コイルは、延伸方向が積層方向と直交するコイル導体からなるメインコイル要素と、
前記メインコイル要素と電気的に直列に接続され、前記メインコイル要素により生じる磁束の方向と逆向きの磁束を生じさせるサブコイル要素と、
からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、第１コイルと第２コイルとの間で電気特性の差異が小さい積層インダクタを提供することができる。具体的には、本開示の積層インダクタの第１コイルは、延伸方向が積層方向と直交するコイル導体からなるメインコイル要素と、メインコイル要素と電気的に直列に接続され、メインコイル要素により生じる磁束の方向と逆向きの磁束を生じさせるサブコイル要素と、を有している。そのため、メインコイル要素の巻回数は、サブコイル要素が設けられている分、より多く巻回することができ、第１コイルおよび第２コイルの間のスルーホールの長さおよび巻回態様に起因する、直流抵抗値の差異およびインダクタンス値の差異を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態の積層インダクタの一例を模式的に示す斜視図である。
図２は、第１実施形態の積層インダクタの内部構造の一例を模式的に示す斜視図である。
図３Ａは、図２に示す内部構造から第１コイル、第１スルーホールおよび第２スルーホールを抜き出した斜視図である。
図３Ｂは、図２に示す内部構造から第２コイル、第３スルーホールおよび第４スルーホールを抜き出した斜視図である。
図４は、図２に示す内部構造の分解斜視図である。
図５は、図４のＶ－Ｖ線の矢視方向の断面図である。
図６Ａは、第１実施形態のメインコイル要素の配線方向を説明する説明図である。
図６Ｂは、第１実施形態のサブコイル要素の配線方向を説明する説明図である。
図７は、メインコイル要素の磁束とサブコイル要素の磁束との関係を説明する説明図である。
図８は、第２実施形態の積層インダクタの内部構造の分解斜視図である。
図９Ａは、第２実施形態のメインコイル要素の配線方向を説明する説明図である。
図９Ｂは、第２実施形態のサブコイル要素の配線方向を説明する説明図である。
図１０は、第３実施形態の積層インダクタの内部構造の一例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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