(57)【要約】【課題】１ＭＨｚを超えるような高周波の電流が入力された場合でも品質係数Ｑ値を改善することができるインダクタを提供する。【解決手段】磁性粉を含有する素体と、素体内を貫通する第１金属部及び第１金属部の両端に繋がり素体内から露出した第２金属部を有する金属体を備える。第２金属部は、外部端子として用いられる。第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、外形線の長さが１，０００μｍ以上１，８００μｍ以下であり、かつ、外形線で囲まれた面積が４０，０００μｍ２以上１１２，５００μｍ２以下である。【選択図】図４
2020161563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉を含有する素体と、
前記素体内を貫通する第１金属部及び前記第１金属部の両端に繋がり前記素体内から露出した第２金属部を有する金属体と、を備え、
前記第２金属部は、外部端子として用いられ、
前記第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、
外形線の長さが１，０００μｍ以上１，８００μｍ以下であり、かつ、
前記外形線で囲まれた面積が４０，０００μｍ２以上１１２，５００μｍ２以下であることを特徴とする、インダクタ。
【請求項２】
磁性粉を含有する素体と、
前記素体内を貫通する第１金属部及び前記第１金属部の両端に繋がり前記素体内から露出した第２金属部を有する金属体と、を備え、
前記第２金属部は、外部端子として用いられ、
前記第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、
前記第１金属部を構成する導体の表皮に対応する表皮線の全長が、前記第１金属部の外形線の全長よりも４％以上長いことを特徴とする、インダクタ。
【請求項３】
前記第１金属部は、複数の導体を積み重ねることにより形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記第１金属部は、長手方向に延在するスリットが形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のインダクタ。
【請求項５】
前記第１金属部は、長手方向に延在する溝が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のインダクタ。
【請求項６】
前記第１金属部は、複数の導線が互いに捩られている導線集合体であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のインダクタ。
【請求項７】
前記第２金属部の少なくとも一部は、前記第２金属部の長手方向に略直交する方向の長さが、前記第１金属部の長手方向に略直交する方向の長さより大きいことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１つに記載のインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ、特に表面実装型のインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属磁性粉を含有する素体内に埋設された金属板を素体から引き出し、素体の側面と底面に沿って折り曲げ、外部端子とした表面実装型のインダクタが提案されている（例えば、先行文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０７５１１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の従来のインダクタは、１ＭＨｚを超えるような高周波の電流が入力された場合には、品質係数Ｑ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ）が小さくなる傾向があり、高周波領域における信号のロスが増大するという問題があった。特に、形状の小型化が進んだインダクタにおいては、金属板の寸法も制限されるため、インダクタンス値が小さく、かつ、電気抵抗が大きく、この傾向が大きかった。
【０００５】
そのため、本発明の目的は、１ＭＨｚを超えるような高周波の電流が入力された場合でも品質係数Ｑ値を改善することができるインダクタ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】
【０００６】
本発明の一態様に係るインダクタは、磁性粉を含有する素体と、素体内を貫通する第１金属部及び第１金属部の両端に繋がり素体内から露出した第２金属部を有する金属体と、を備える。第２金属部は外部端子として用いられる。第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、外形線の長さが１，０００μｍ以上１，８００μｍ以下であり、かつ、外形線で囲まれた面積が４０，０００μｍ２以上１１２，５００μｍ２以下である。
【０００７】
本発明のその他の態様に係るインダクタは、磁性粉を含有する素体と、素体内を貫通する第１金属部及び第１金属部の両端に繋がり素体内から露出した第２金属部を有する金属体と、を備える。第２金属部は外部端子として用いられる。第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、第１金属部を構成する導体の表皮に対応する表皮線の全長が、第１金属部の外形線の全長よりも４％以上長い。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成されたインダクタは、１ＭＨｚを超えるような高周波の電流が入力された場合でも品質係数Ｑ値を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインダクタを示す斜視図である。
【図２Ａ】図１に示すインダクタのＡ−Ａ断面における断面図である。
【図２Ｂ】図１に示すインダクタのＢ−Ｂ断面における断面図である。
【図２Ｃ】図１に示すインダクタの底面図である。
【図２Ｄ】図２Ａにおける第２金属部の部分の詳細を示す部分拡大断面図である。
【図３Ａ】図１に示すインダクタに埋設される金属体の一部を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す第１金属部のＣ−Ｃ断面における断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るインダクタの金属体の一部を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態に係るインダクタの金属体の一部を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す第１金属部のＤ−Ｄ断面における断面図である。
【図６Ａ】本発明の第４実施形態に係るインダクタの金属体の一部を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す第１金属部のＥ−Ｅ断面における断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係るインダクタの第１金属部の、長手方向と略垂直な方向の断面を示した断面図である。
【図８】本発明に係るインダクタの周波数毎の品質係数Ｑ値と従来のインダクタの周波数毎のＱ値とを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明するインダクタは、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
【００１１】
＜第１実施形態＞
はじめに、図１から図３Ｂを参照しながら、本発明の第１実施形態に係るインダクタ１の説明を行う。
図１は、本発明の第１実施形態に係るインダクタを示す模式的な斜視図である。図２Ａは、図１のインダクタのＡ−Ａ断面における断面図である。図２Ｂは、図１のインダクタのＢ−Ｂ断面における断面図である。図２Ｃは、図１に示すインダクタの底面図である。図２Ｄは、図２Ａにおける第２金属部の部分の詳細を示す部分拡大断面図である。図３Ａは、図１に示すインダクタに埋設される金属体の一部を示す平面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す第１金属部のＣ−Ｃ断面における断面図である。
【００１２】
本実施形態に係るインダクタ１は、表面実装型のインダクタであって、底面２ｂと、底面２ｂに対向する上面２ｄと、底面２ｂ及び上面２ｄに隣接する４つの側面を有する素体２と、素体２内に埋設された第１金属部４ａ、及び第１金属部４ａの両端に連続し、素体２の側面２ｃから素体２の外部へ露出する第２金属部４ｂを有する金属体４を備える。金属体４は、めっき層４ｃを有する第１面４ｄと、第１面４ｄと反対側の第２面４ｅとを有する板形状である。第２金属部４ｂは、第２面４ｅを素体２の側面２ｃに対向するように折り曲げる第１屈曲部６と、第２面４ｅを素体２の底面２ｂに対向するように折り曲げる第２屈曲部８とを有する。この第２金属部４ｂによって、素体２に沿って底面まで延在する外部端子が形成される。
【００１３】
（素体）
素体２は、長手方向及び短手方向を有する矩形の底面２ｂ、底面２ｂに対向して長手方向及び短手方向を有する矩形の上面２ｄ、底面２ｂの長手方向の辺に接続されて互いに対向する２つの矩形の側面２ｅ、及び底面２ｂの短手方向の辺に接続されて互いに対向する２つの矩形の側面２ｃを含む略直方体形状である。側面２ｃと底面２ｂとは略直交している。底面２ｂには、金属体４の第２金属部４ｂの一部を収容するための２つの凹部２ａが設けられている。凹部２ａは、底面２ｂの長手方向の中央部よりも側面２ｃ側にそれぞれ設けられている。底面２ｂは、高さが低い凹部２ａの底面とその間を繋ぐ高さが高い中央領域から構成される。凹部２ａの素体２の長手方向の長さは、素体２の長手方向の長さの半分より短く、かつ、後述する第２金属部４ｂの第２直線部１２の長手方向の長さ以上である。
【００１４】
素体２は、磁性粉を含有する複合材料によって構成されている。磁性粉は、例えば、鉄を含む金属磁性体、アモルファス合金、ナノ結晶等の金属磁性粒子、フェライト粉等である。複合材料はさらに樹脂等の結着剤を含んでいてもよく、結着剤は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が用いられる。本実施形態の素体２は、用途に応じて、長手方向の長さが１．６ｍｍ以上１３ｍｍ以下、短手方向の長さが０．８ｍｍ以上１３ｍｍ以下、底面２ｂと底面２ｂの反対側の面である上面２ｄとの間の距離（厚さ）が０．５ｍｍ以上１３ｍｍ以下の大きさに形成される。素体２は、例えば、長手方向の長さが２．５ｍｍ、短手方向の長さが２．０ｍｍ、底面２ｂと底面２ｂの反対側の面である上面２ｄとの間の距離（厚さ）が１．０ｍｍである、いわゆる２５２０１０サイズに形成される。
【００１５】
（金属体）
金属体４は、長手方向と短手方向とを有する板形状であり、めっき層４ｃで覆われている第１面４ｄと第１面４ｄの反対側の第２面４ｅとを備える。金属体４は、金属体４の長手方向の中心側に位置する第１金属部４ａと、第１金属部４ａの両側に連続した金属体４の両端側に位置する２つの第２金属部４ｂとを備える。
【００１６】
金属体４は、例えば、厚みが４７．２５μｍ以上７５０μｍ以下の銅製である金属母材４ｇと、金属母材４ｇの一方の表面全体に形成されるめっき層４ｃとから構成される。本実施形態において、第１金属部４ａの短手方向の長さは、４００μｍ以上７５０μｍ以下、第２金属部４ｂの短手方向の長さは、１２００μｍ以上２０００μｍ以下に形成される。金属体４のめっき層４ｃは、例えば、金属母材４ｇに接して設けられる第１層のニッケル（Ｎｉ）めっきと、第１層上に設けられる第２層のスズ（Ｓｎ）めっきとを含んで形成される。本実施形態において、第１層は、厚さが０．５μｍ以上１．０μｍ以下に形成され、第２層は、厚さが５μｍ以上９μｍ以下に形成される。
【００１７】
（第１金属部）
第１金属部４ａは、長手方向と短手方向を有する平板形状である。第１金属部４ａは、第１金属部４ａの長手方向は素体２の長手方向と略一致し、第１金属部４ａの短手方向は素体２の短手方向と略一致して、素体２内に埋設されている。また、第１金属部４ａは、第１金属部４ａの第２面４ｅが素体２の底面２ｂと略平行になるように、素体２の内部を貫通している。第１金属部４ａは、コイル導体部として機能する。
第１金属部４ａの短手方向の断面形状は、図３Ｂに示すように、外形線１６で囲まれた矩形形状である。第１金属部４ａは、この矩形形状の外形線１６の全長が１，０００μｍ以上１，８００μｍ以下であり、外形線１６により囲まれた領域の面積が４０，０００μｍ２以上１１２，５００μｍ２以下あるように形成されている。
【００１８】
（第２金属部）
第２金属部４ｂは、素体２の側面２ｃから素体２の外部に引き出して外部端子を形成する。第２金属部４ｂは、第２面４ｅを素体２の側面２ｃに対向するように折り曲げる第１屈曲部６と、第２面４ｅを素体２の底面２ｂに対向するように折り曲げる第２屈曲部８とを有する。第２金属部４ｂの短手方向の長さは、第１屈曲部６において第１金属部４ａの短手方向の長さと略同一であり、第１屈曲部６を除いた領域において第１金属部４ａの短手方向の長さより長い。第２金属部４ｂの第１屈曲部６を除いた領域における短手方向の長さは、素体２の短手方向の長さと略同一であるか、又は、素体２の短手方向の長さよりやや短い。図２Ｄに示すように、第１屈曲部６の終端のうち第２金属部４ｂの末端４ｆ側の終端６ａと、第２屈曲部８の終端のうち第１金属部４ａ側の終端８ｃと、の間の領域である第１直線部１０の長手方向の長さ（第１距離Ａ）は、図２Ａに示す、素体２の底面２ｂ及び上面２ｄの間の距離（素体２の高さ）よりも短く形成されている。図２Ｄに示すように、第２金属部４ｂの末端４ｆと、第２屈曲部８の終端のうち第２金属部４ｂの末端４ｆ側の終端８ｄと、の間の領域である第２直線部１２の長手方向の長さ（第２距離Ｂ）は、図２Ｃに示す、素体２の長手方向の長さＷの半分の長さより短く形成されている。第２金属部４ｂの素体の底面２ｂに位置する第２直線部１２は、実装基板の配線上に配置され、実装基板の配線に接続される。
【００１９】
（第１屈曲部）
第１屈曲部６は、第２金属部４ｂの第２面４ｅが素体２の側面２ｃに対向するように、第２金属部４ｂを折り曲げて形成されている。なお、本実施形態では、図２Ａに示すように、第１屈曲部６は、内角が鈍角になるように、第２金属部４ｂを折り曲げて形成されている。ここで、第１屈曲部６の内角とは、第１金属部４ａの第２面４ｅにおける長手方向の直線Ｌ１と、第１屈曲部６と第２屈曲部８とを接続する第１直線部１０の第２面４ｅにおける長手方向の直線Ｌ２と、が形成する角度である。つまり、第１屈曲部６は、第１直線部１０の第２面４ｅと素体２の側面２ｃが平行でなく、所定の角度を有するように、第２金属部４ｂを折り曲げて形成されている。これにより、第１直線部１０と素体２の側面２ｃとの間に空隙１４が設けられる。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、第１屈曲部６は、内角がほぼ直角になるように、第２金属部４ｂを折り曲げて第１直線部１０の第２面４ｅと素体２の側面２ｃとが接触させても良い。
【００２０】
（第２屈曲部）
第２屈曲部８は、第２金属部４ｂの第２面４ｅが素体２の底面２ｂに対向するように第２金属部４ｂを折り曲げて形成されている。図２Ａに示すように、第２屈曲部８は、第２屈曲部８によって折り曲げられた第２金属部４ｂの第２直線部１２の第２面４ｅが、素体２の底面２ｂに設けられた凹部２ａの底面である底面２ｂに略平行になるように、第２金属部４ｂを折り曲げて形成されている。第２直線部１２は、全長にわたって素体２の凹部２ａに収容される。第１屈曲部６の内角が鈍角に形成されている場合には、第２直線部１２の第２面４ｅが、素体２の底面２ｂに略平行になるようにするため、第２屈曲部８の内角は鋭角に形成され得る。
【００２１】
このように構成されたインダクタ１は、第１直線部１０及び素体２の側面２ｃの間に空隙１４が形成される。これにより、第１屈曲部６の折り曲げによって第２金属部４ｂにかかる負荷を低減することができ、第２金属部４ｂの表面のめっきに亀裂が生じることを防止できる。
また、このように構成されたインダクタ１は、第２直線部１２が素体２に設けられた凹部２ａの底面である素体２の底面２ｂに平行に配置されている。これにより、インダクタ１の実装性が向上し、実装時に第２金属部４ｂと実装基板との固着強度が向上する。
【００２２】
また、このように構成されたインダクタ１は、第１金属部４ａ及び第２金属部４ｂの第１屈曲部６の短手方向の長さが、第２金属部４ｂの第１直線部１０、第２屈曲部８及び第２直線部１２の短手方向の長さより短くなっている。これにより、金属体４を折り曲げて第１屈曲部６を形成する際に要する力が低減されて、素体２にかかる応力が緩和される。
また、このように構成されたインダクタ１は、素体２の側面２ｃから引き出された金属体４の一部である第２金属部４ｂを外部端子として利用している。これにより、外部端子を別途設ける必要がない。特に、第１直線部１０、第２屈曲部８及び第２直線部１２の部分の短手方向の長さを長くすることにより、外部端子として電気的に接続する面積を大きく取ることができる。
【００２３】
また、このように構成されたインダクタ１は、第１距離Ａが素体２の側面２ｃの、底面２ｂと直交する方向への長さより短く形成されている。これにより、第１屈曲部６の終端のうち第２金属部４ｂの末端４ｆ側の終端６ａと、第２屈曲部８の終端のうち第１金属部４ａ側の終端８ｃと、の間の領域を直線部に形成することができ、曲げ加工時に金型で確実に挟み込める。また、このように構成されたインダクタ１は、第２距離Ｂが素体２の対向する側面２ｃ間の距離の半分より短く形成されている。これにより、２つの第２直線部１２が、素体２の底面２ｂで接触しショートすること防ぐ。
【００２４】
また、このように構成されたインダクタ１は、金属体４の第１面４ｄに、金属母材４ｇに接して設けられる第１層のニッケル（Ｎｉ）めっきと、第１層上に設けられる第２層のスズ（Ｓｎ）めっきとを含んで形成されるめっき層４ｃが設けられている。このように構成されたインダクタ１は、外部端子として機能する第２金属部４ｂにおけるはんだのぬれ性が向上し、信頼性の高い実装が可能にする。
【００２５】
（第１金属部の設計とインダクタ性能の関係）
次に、コイルとして機能する第１金属部４ａとインダクタ１の性能との関係について説明する。
インダクタ（コイル）の品質係数Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ）は、式１より、コイルの抵抗に反比例することが知られている。
【００２６】
（式１）
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【００２７】
インダクタ（コイル）の抵抗は、第１金属部４ａの長手方向と略直交する方向で切った断面積に反比例する。よって、外形線１６で囲まれた面積が所定値以上あれば、抵抗が小さくなると考えられる。
また、入力される電流Ｉの周波数が高くなると表皮効果により、電流Ｉが第１金属部４ａの表面から離れた領域に流れなくなり、その分電気抵抗が高くなる。外形線１６の長さは、表皮効果で電流Ｉが集中して流れる表面積に比例する。よって、外形線１６の長さが所定値以上の場合には、十分な表面積を得ることができ、高周波の電流が入力された場合でも、電気抵抗を低減して、十分な電流Ｉを流すことができると考えられる。
【００２８】
以上のような考察に基づく、実機による試験やシミュレーションにより、第１金属部４ａの短手方向における断面において、外形線１６の長さが１，０００μｍ以上であり、かつ、外形線で囲まれた面積が４０，０００μｍ２以上の場合であれば、１ＭＨｚを超えるような高周波の電流が入力された場合でも、実用上十分な磁束Φ（Φ＝Ｌ×Ｉ）を得られるインダクタ１が得られることが知見された。本実施形態に係るインダクタ１では、インダクタンスＬが小さくなるのを防ぎつつ、電気抵抗を小さくできるので、品質係数Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ）の値を大きくできる。
【００２９】
一方、第１金属部４ａの短手方向における断面において、外形線１６の長さが長すぎる場合や、外形線１６で囲まれた面積が大きすぎる場合には、金属板を曲げ加工するとき、金属板を曲げるのに必要とされる力が過度に大きくなり、外部端子の表面のめっきに亀裂が発生して実装基板へのはんだ実装時にはんだ濡れ不足によるはんだ付け不良が生じたり、素体に破損が生じたりする可能性もある。また、素体２の短手方向における断面に対する、第１金属部４ａの短手方向における断面の割合が大きくなるため、磁束が流れる面積が減少し、インダクタが小さくなる。
以上のような考察に基づく、実機による試験やシミュレーションにより、第１金属部４ａの短手方向における断面において、外形線１６の長さが１，８００μｍ以下であり、かつ、外形線１６で囲まれた面積が１１２，５００μｍ２以下の場合には、金属体４を曲げ加工する際に、金属体を曲げるのに必要とされる力を制限でき、加工時に、外部端子の表面のめっきに亀裂が発生したり、素体に破損が生じたりするのを防止できると共に、インダクタが小さくなるのを防止することができることが知見された。
【００３０】
以上のように、第１の実施形態に係るインダクタ１は、磁性粉を含有する素体２と、素体２内を貫通する第１金属部４ａ及び第１金属部４ａの両端に繋がり素体２内から露出した第２金属部４ｂを有する金属体４と、を備え、第２金属部４ｂが外部端子として用いられ、第１金属部４ａの長手方向と略直交する方向で切った断面において（図２Ｂ参照）、外形線の長さが１，０００μｍ以上１，８００μｍ以下であり、かつ、外形線で囲まれた面積が４０，０００μｍ２以上１１２，５００μｍ２以下となっている。
【００３１】
＜効果＞
これにより、高周波の電流が入力された場合でも、品質係数Ｑ値を改善することができる。
【００３２】
上記のように、高周波の電流を扱うインダクタにおいて、十分な磁束Φを得るには、大きな電流Ｉを流すことが有利であり、そのためには、表面積を大きくすることが有効である。しかし、表面積を大きくすることにより、第１金属部４ａの外形が大きくなると、素体２の短手方向における断面に対する、第１金属部４ａの短手方向における断面の割合が大きくなるため、磁束が流れる面積が減少し、インダクタンスが小さくなり、また、金属体４の曲げ加工も困難になる。よって、第１金属部４ａの外形を維持しながら、表面積を拡大することができれば、非常に有効である。
【００３３】
実機による試験やシミュレーションにより、第１金属部４ａの長手方向と略直交する方向で切った短手方向の断面において、第１金属部４ａを構成する導体の表皮に対応する表皮線の全長が、第１金属部４ａの外形線の全長よりも４％以上長い場合には、第１金属部４ａの外形を維持しながら表面積を増大させて、十分な電気抵抗の低減効果があることが知見された。
以下の実施形態においては、第１金属部の外形を維持しながら、表面積を効果的に増大させる構造について詳細に説明する。
【００３４】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照しながら、本発明の第２実施形態に係るインダクタ２１を説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るインダクタ２１の第１金属部の模式的な断面図である。図４は、図２Ｂと同様に、第１金属部２４ａの短手方向の断面形状を示す。第２実施形態に係るインダクタ２１は、第１金属部２４ａの構成が第１実施形態に係るインダクタ１の第１金属部４ａの構成と異なる。図４において、第１実施形態に係るインダクタ１に用いる部材と同一の部材には、同一符号を付す。
【００３５】
（第１金属部）
第２実施形態に係る第１金属部２４ａは、複数の金属板２０が厚さ方向に積層されて形成されている。複数の金属板２０のそれぞれの間には絶縁部材２２が配置されており、複数の金属板２０は互いに絶縁されている。金属板２０は、例えば、第１実施形態で用いた第１金属部４ａを使用してもよい。複数の金属板２０のうち、最も外側に位置し、第１金属部２４ａの第１面２４ｄとなる面を有する金属板は、該面にめっき層４ｃを備える。
図４に示すように、複数の金属板２０により形成された第１金属部２４ａの短手方向の断面形状は、外形線２６で囲まれた矩形形状である。第１金属部２４ａは、第２面２４ｅが素体２の底面２ｂと略平行になるように、素体２の内部に埋設されている。なお、第２面２４ｅは、複数の金属板２０のうち、めっき層４ｃを有する金属板の反対側に配置されている金属板の１つの面である。
第１金属部２４ａの長手方向の長さは、素体２の長手方向の長さと略一致する。第１金属部２４ａの短手方向の長さは、素体２の短手方向の長さよりも短く形成されている。第１金属部２４ａもまた、インダクタ２１において、コイル導体部として機能する。
【００３６】
（効果）
図４において一点鎖線で示されている、第１金属部２４ａを構成する複数の金属板２０の表皮に対応する表皮線２８と、図４において破線で示されている第１金属部２４ａの外形線２６に注目すると、このように構成された第１金属部２４ａの表皮線２８の全長は、外形線２６の全長よりも長い。つまり、このように構成された第１金属部２４ａは、第１金属部２４ａと略同一外形を有する１つの金属板から構成された第１金属部よりも、表面積を増加させることができる。これにより、第１金属部２４ａは電気抵抗を低減させることができる。さらに、このように構成された第１金属部２４ａは、断面積の大きさを維持したまま表面積を増やすことができるため、インダクタンスＬを下げることなく電気抵抗を低減できるという利点も有する。
【００３７】
＜第３実施形態＞
次に、図５Ａ、図５Ｂを参照しながら、本発明の第３実施形態に係るインダクタ３１を説明する。図５Ａは、本発明の第３実施形態に係るインダクタ３１の第１金属部３４ａの模式的な平面図である。図５Ｂは、図５Ａに示す第１金属部３４ａのＤ−Ｄ断面における模式的な断面図である。第３実施形態に係るインダクタ３１は、第１金属部３４ａの形状が第１実施形態に係るインダクタ１の第１金属部４ａの形状と異なる。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、第１実施形態に係るインダクタ１に用いる部材と同一の部材には、同一符号を付す。
【００３８】
（第１金属部）
第３実施形態に係る第１金属部３４ａは、第１実施形態に係る第１金属部４ａと同様に、長手方向と短手方向を有する平板形状である。第１金属部３４ａは、第２面３４ｅが素体２の底面２ｂと略平行になるように、素体２の内部に埋設されている。第１金属部３４ａは、コイル導体部として機能する。第１金属部３４ａの長手方向の長さは、素体２の長手方向の長さと略一致する。第１金属部３４ａの短手方向の長さは、素体２の短手方向の長さよりも短く形成されている。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１金属部３４ａは、第１面３４ｄ及び第２面３４ｅに長手方向に延在する溝３２を備える。溝３２の深さは第１金属部３４ａの厚さの半分よりも短い。図５Ａ、図５Ｂには、２本の溝３２が示されているが、溝３２の本数はこれに限定するものではない。また、第１面３４ｄ又は第２面３４ｅの一方にのみ溝３２が設けられてもよい。さらに、第１面３４ｄと第２面３４ｅに設けられた溝３２の数が異なっていてもよい。
【００３９】
（効果）
図５Ｂにおいて一点鎖線で示されている、第１金属部３４ａを構成する複数の金属板の表皮に対応する表皮線３８と、図５Ｂにおいて破線で示されている第１金属部３４ａの外形線３６に注目すると、このように構成された第１金属部３４ａの表皮線３８の全長は、外形線３６の全長よりも長い。つまり、このように構成された第１金属部３４ａは、第１金属部３４ａと略同一外形を有する溝を有さない金属板から構成された第１金属部よりも、表面積を増加させることができる。これにより、第１金属部３４ａは電気抵抗を低減させることができる。さらに、このように構成された第１金属部３４ａは、断面積の大きさを略同一に維持したまま表面積を増やすことができるため、インダクタンスＬを下げることなく電気抵抗を低減できるという利点も有する。
【００４０】
＜第４実施形態＞
次に、図６Ａ、図６Ｂを参照しながら、本発明の第４実施形態に係るインダクタ４１を説明する。図６Ａは、本発明の第４実施形態に係るインダクタ４１の第１金属部４４ａの模式的な平面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す第１金属部４４ａのＥ−Ｅ断面における模式的な断面図である。第４実施形態に係るインダクタ４１は、第１金属部４４ａの形状が第１実施形態に係るインダクタ１の第１金属部４ａの形状と異なる。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、第１実施形態に係るインダクタ１に用いる部材と同一の部材には、同一符号を付す。
【００４１】
（第１金属部）
第４実施形態に係る第１金属部４４ａは、第１実施形態に係る第１金属部４４ａと同様に、長手方向と短手方向を有する平板形状である。第１金属部４４ａは、第２面４４ｅが素体２の底面２ｂと略平行になるように、素体２の内部に埋設されている。第１金属部４４ａは、コイル導体部として機能する。第１金属部４４ａの長手方向の長さは、素体２の長手方向の長さと略一致する。第１金属部４４ａの短手方向の長さは、素体２の短手方向の長さよりも短く形成されている。
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１金属部４４ａは、長手方向に延在するスリット４２を備える。スリット４２は、第１面４４ｄから第２面４４ｅまで貫通している。図６Ａ、図６Ｂには、２本のスリット４２が示されているが、スリット４２の本数はこれに限定するものではない。（効果）
図６Ｂにおいて一点鎖線で示されている、第１金属部４４ａを構成する複数の金属板の表皮に対応する表皮線４８と、図６Ｂにおいて破線で示されている第１金属部４４ａの外形線４６に注目すると、このように構成された第１金属部４４ａの表皮線４８の全長は、外形線４６の全長よりも長い。つまり、このように構成された第１金属部４４ａは、第１金属部４４ａと略同一外形を有するスリットを有さない金属板から構成された第１金属部よりも、表面積を増加させることができる。これにより、第１金属部４４ａは電気抵抗を低減させることができる。さらに、このように構成された第１金属部４４ａは、断面積の大きさを略同一に維持したまま表面積を増やすことができるため、インダクタンスＬを下げることなく電気抵抗を低減できるという利点も有する。
【００４２】
＜第５実施形態＞
次に、図７を参照しながら、本発明の第５実施形態に係るインダクタ５１を説明する。図７は、本発明の第５実施形態に係るインダクタ５１の第１金属部５４ａの、長手方向と略垂直な方向の断面を模式的に示した図である。第５実施形態に係るインダクタ５１は、第１金属部５４ａの形状が第１実施形態に係るインダクタ１の第１金属部４ａの形状と異なる。図７において、第１実施形態に係るインダクタ１に用いる部材と同一の部材には、同一符号を付す。
【００４３】
（第１金属部）
第５実施形態に係る第１金属部５４ａは、複数の導線が互いに捩られている導線集合体である。導線集合体は、例えば、互いに捻り合わされた複数の導線の集合体を押しつぶして形成される。各導線は、側面が被覆層５４ｃで覆われており、互いに絶縁している。第１金属部５４ａは、各導線の延長方向である長手方向に略垂直な短手方向の長さ及び厚さ方向の長さがそれぞれ、略一様になるように形成されている。第１金属部５４ａは、長手方向の両端部が、素体２の底面２ｂから略同一の距離に位置するように素体２の内部に埋設されている。導線集合体によって形成される第１金属部５４ａは、コイル導体部として機能する。第１金属部５４ａの長手方向の長さは、素体２の長手方向の長さと略一致する。第１金属部５４ａの短手方向の長さは、素体２の短手方向の長さよりも短く形成されている。
【００４４】
（効果）
図７Ｂにおいて一点鎖線で示されている、第１金属部５４ａを構成する複数の金属板の表皮に対応する表皮線５８と、図７Ｂにおいて破線で示されている第１金属部５４ａの外形線５６に注目すると、このように構成された第１金属部５４ａの表皮線５８の全長は、外形線５６の全長よりも長い。つまり、このように構成された第１金属部５４ａは、第１金属部５４ａと略同一外形を有する１つの金属板から構成された第１金属部よりも、表面積を増加させることができる。これにより、第１金属部５４ａは電気抵抗を低減させることができる。さらに、このように構成された第１金属部５４ａは、断面積の大きさを略同一に維持したまま表面積を増やすことができるため、インダクタンスＬを下げることなく電気抵抗を低減できるという利点も有する。
【００４５】
＜実施例＞
図８は、第１金属部の短手方向における外形線の長さ及び外形線により囲まれる面積を変化させた場合の、周波数に対するインダクタの品質係数Ｑを示したグラフである。図８におけるグラフは、横軸が周波数［Ｈｚ］であり、縦軸が品質係数である。
【００４６】
実線８１は、第４実施形態に係るインダクタを用いた際の、周波数対する品質係数Ｑを示している。このインダクタは、第１金属部４４ａの厚みが１３５μｍ、短手方向の長さが７００μｍであった。さらに、第１金属部４４ａは、短手方向の幅が１００μｍの１本スリットが設けられた。従って、外形線３６により囲まれる面積は９４，５００μｍ２であり、外形線３６の全長は１，６７０μｍであった。
実線８２は、第２実施形態に係るインダクタを用いた際の、周波数対する品質係数Ｑを示している。このインダクタは、第１金属部２４ａは、厚みが６７．５μｍ、短手方向の長さが６００μｍの金属板を２枚用い、その間に、厚さ１０μｍの絶縁部材を配置して、全体として厚みが１４５μｍ、短手方向の長さが６００μｍに形成された。従って、外形線２６により囲まれる面積は８７，０００μｍ２であり、外形線２６の全長は１，４９０μｍであった。
実線８３は、従来のインダクタを用いた際の、周波数対する品質係数Ｑを示している。従来のインダクタは、第１金属部の厚みが９０μｍ、短手方向の長さは４００μｍであった。従って、外形線により囲まれる領域の面積は３６，０００μｍ２であり、外形線の全長は９８０μｍであった。
この時、実線８１は、表皮線４８の全長が外形線４６の全長よりも４％長く、実線８２は、表皮線２８の全長が外形線２６の全長よりも７９％長くなっていた。
【００４７】
以上の結果から、本発明の実施形態に係るインダクタの品質係数Ｑ値は、従来のインダクタの品質係数Ｑ値よりも大きくなっていることが知見された。また、本発明の実施形態に係るインダクタは、品質係数Ｑ値が最大となる周波数が２．５ＭＨｚであり、１ＭＨｚを超える高周波領域において品質係数Ｑ値を最大とすることが知見された。従って、本発明の実施形態に係るインダクタは、インダクタの品質係数Ｑ値が最大となる周波数が２．５ＭＨｚと高い状態で、インダクタの品質係数Ｑの最大値も大きいインダクタを得ることができる。
【００４８】
以上のように構成されたインダクタ２１、３１、４１、５１は、磁性粉を含有する素体と、素体内を貫通する第１金属部及び第１金属部の両端に繋がり素体内から露出した第２金属部を有する金属体と、を備え、第２金属部が外部端子として用いられ、第１金属部の長手方向と略直交する方向で切った断面において、第１金属部を構成する導体の表皮に対応する表皮線の全長が、第１金属部の外形線の全長よりも４％以上長い。
【００４９】
＜変形例＞
以上のように構成された実施形態３及び実施形態４に係るインダクタ３１、４１の第１金属部３４ａ、４４ａは、溝３２又はスリット４２が設けられた１枚の金属板から構成されているが、これに限られるものではない。例えば、実施形態２に係るインダクタ２１の第１金属部２４ａと同様に、溝３２又はスリット４２が設けられた金属板を複数枚重ねて第１金属部３４ａ、４４ａを構成してもよい。
また、以上のように構成された実施形態３及び実施形態４に係るインダクタ３１、４１の第１金属部３４ａ、４４ａは、第１金属部３４ａ、４４ａの長手方向の長さと略同一長さの溝３２又はスリット４２が設けられているが、これに限られるものではない。例えば、第１金属部３４ａ、４４ａの長手方向の長さよりも短い溝又はスリットを部分的に形成してもよい。
また、以上のように構成された実施形態５に係るインダクタ５１の第１金属部５４ａは、断面形状が円形の複数の導線を押しつぶして形成したり、断面形状が矩形、多角形等の複数の導線から形成したりしてもよい。
【００５０】
本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【００５１】
１、２１、３１、４１、５１  インダクタ
２  素体
２ａ  凹部
２ｂ  底面
２ｃ  側面
２ｄ  上面
４、  金属体
４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ  第１金属部
４ｂ  第２金属部
４ｃ、５４ｃ  被覆層
４ｄ、２４ｄ、３４ｄ、４４ｄ  第１面
４ｅ、２４ｅ、３４ｅ、４４ｅ  第２面
４ｆ  末端
４ｇ  金属母材
６  第１屈曲部
６ａ  第１屈曲部の終端
８  第２屈曲部
８ｃ、８ｄ  第２屈曲部の終端
１０  第１直線部
１２  第２直線部
１４  空隙
１６、２６、３６、４６、５６  外形線
１８、２８、３８、４８、５８  表皮線
２０  金属板
２２  絶縁部材
３２  溝
４２  スリット
５２  導線
５４  導線集合体
Ｌ１、Ｌ２  直線
【図１】
2020161563.tif 000004
【図２Ａ】
2020161563.tif 000005
【図２Ｂ】
2020161563.tif 000006
【図２Ｃ】
2020161563.tif 000007
【図２Ｄ】
2020161563.tif 000008
【図３Ａ】
2020161563.tif 000009
【図３Ｂ】
2020161563.tif 000010
【図４】
2020161563.tif 000011
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2020161563.tif 000013
【図６Ａ】
2020161563.tif 000014
【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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