(57)【要約】【課題】磁気飽和が起こりにくく、直流重畳特性の向上を図る。【解決手段】複数の磁気シート１−１〜１−ｎを積層した磁性層と、前記磁性層内の一層に積層され磁気シート１−ｉに導体パターン２を直線状に印刷した導体層とによりインダクタ本体３を形成し、前記インダクタ本体３の１対の端面に外部電極４，４を設けたインダクタンス素子において、前記導電パターン２の長さ方向に延び、前記導電パターン２に達する深さを有するスリット５が形成されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁気シートを積層した磁性層と、前記磁性層内の一層に積層され磁気シートに導体パターンを直線状に印刷した導体層とによりインダクタ本体を形成し、前記インダクタ本体の１対の端面に外部電極を設けたインダクタンス素子において、
前記導電パターンの長さ方向に延び、前記導電パターンに達する深さを
有するスリットが形成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】
前記スリットが、前記導電パターン内部に達する深さを有することを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
前記スリットが、前記導電パターンを貫通する深さを有することを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
前記スリットには樹脂が注入され、該スリットの部分において樹脂面と磁性層による面とが平坦となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の磁気シートを積層して形成するインダクタンス素子に関するものであり、更に詳しくは、コンピュータの電源部において使用され、高周波で大電流を流す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１３に、マルチフェイズ（３フェイズ）方式のＤＣ／ＤＣコンバータの回路例を示す。１０１は制御用ＩＣ、ＶＢ　は電源供給源、１０２−１〜１０２−３はスイッチング回路、１０３はＣＰＵ等の負荷、１０６−１〜１０６−３はコンデンサである。
【０００３】
スイッチング回路１０２−１〜１０２−３は同一の構成であるので、スイッチング回路１０２−１を説明する。スイッチング回路１０２−１には、制御用ＩＣ１０１の駆動用出力端子に接続されたスイッチング素子１０５−１ａ、１０５−１ｂと、インダクタンス素子１０４−１により構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成において、負荷１０３には数アンペアから数十アンペアに及ぶ負荷電流が流れ、同時にインダクタンス素子１０４−１〜１０４−３にも大電流が流れる。
【０００５】
ところで、従来においては、上記回路に使用される制御用ＩＣ１０１、スイッチング素子１０５−１ａ〜１０５−３ａ、１０５−１ｂ〜１０５−３ｂの動作（スイッチング）周波数があまり高くなかったので、スイッチング回路１０２−１〜１０２−３に用いるインダクタンス素子１０４−１〜１０４−３としては、インダクタンス値が数十μＨ（マイクロヘンリー）程度のものが使用されるのが通例であった。
【０００６】
近年、技術進歩に伴い、上記の制御用ＩＣ１０１やスイッチング素子１０５−１ａ〜１０５−３ａ、１０５−１ｂ〜１０５−３ｂの動作周波数が飛躍的に高くなってきており、上記マルチフェイズ方式のＤＣ／ＤＣコンバータ回路に用いられるインダクタンス素子としてインダクタンス値が１μＨ以下のものが要求されるようになった。
【０００７】
また、制御用ＩＣ１０１やスイッチング素子１０５−１ａ〜１０５−３ａ、１０５−１ｂ〜１０５−３ｂとともに、ＣＰＵ１０３の性能も向上し高速化してきており、上記ＣＰＵ１０３をＤＣ／ＤＣコンバータ回路の負荷として見た場合、非常に負荷電流の大きなものとなる。
【０００８】
上記のような現状に対応するため、大電流対応のインダクタンス素子としては、特開平１０−２７７１２号公報、特開平１０−１２４４３号公報に記載のものが知られている。
【０００９】
本発明は、上記の従来例以上に磁気飽和が起こりにくく、直流重畳特性の向上を図ることのできるインダクタンス素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインダクタンス素子は、複数の磁気シートを積層した磁性層と、前記磁性層内の一層に積層され磁気シートに導体パターンを直線状に印刷した導体層とによりインダクタ本体を形成し、前記インダクタ本体の１対の端面に外部電極を設けたインダクタンス素子において、前記導電パターンの長さ方向に延び、前記導電パターンに達する深さを有するスリットが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るインダクタンス素子では、前記スリットが、前記導電パターン内部に達する深さを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るインダクタンス素子では、前記スリットが、前記導電パターンを貫通する深さを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るインダクタンス素子では、前記スリットには樹脂が注入され、該スリットの部分において樹脂面と磁性層による面とが平坦となるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。本発明のインダクタンス素子は、図２に示されるように、複数の磁気シート１−１〜１−ｎを積層して磁性層を形成する。上記磁性層内の一層に積層された磁気シート１−ｉに導体パターン２を直線状に印刷した導体層を設けて、インダクタ本体３を形成する。ここで、導体パターン２は、Ａｇペーストを用いて幅２．５ｍｍ　で厚さが１００　μｍ或いは幅１．５ｍｍ　で厚さが１５０　μｍとする。
【００１５】
インダクタ本体３は、図１に示されるように直方体状をなしている。インダクタ本体３の１対の端面には、外部電極４、４が塗布等により設けられている。上記において、磁気シート１−１〜１−ｎは、それぞれ厚みが約８０μｍであり、３０枚を積層して５．７ｍｍ　（縦）×５．０ｍｍ　（横）×２．０ｍｍ　（高）のインダクタ本体３を得る。インダクタ本体３の一面であって、各磁気シート１−１〜１−ｎの面に直交する方向からは、導電パターン２の長さ方向に延び、上記導電パターン２に達する深さを有するスリット５が形成されている。
【００１６】
第１の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図３に示されるようである。つまり、スリット５が、上記導電パターン２内部に達する深さを有している。
【００１７】
ここで、上記のインダクタンス素子のようにスリット５が、上記導電パターン２内部に達する深さを有する場合における磁束の流れと、スリット５が、導電パターン２に達しない深さを有する場合における磁束の流れとを比較説明する。図４（ａ）に、導電パターン２に達しないスリット５の深さを有するインダクタンス素子の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）を示す。この場合には、磁束の流れは図４（ｂ）に示すように、多くは導電パターン２の上面とスリット５の底面との間を通るようになる。このときに、スリット５を横に貫くように流れる漏れ磁束は僅かである。つまり、スリット５が形成されているにも拘らず、完全な開磁路構造とはなっておらず、磁気飽和が生じやすい構造であることから直流重畳特性は向上しない。
【００１８】
上記に対して、図５（ａ）に、導電パターン２に達するスリット５の深さを有するインダクタンス素子の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）を示す。この場合には、導電パターン２の上面とスリット５の底面との間に磁性層が存在せず、図５（ｂ）に示すように磁束は全てスリット５を横に貫くように流れる。つまり、スリット５において磁束が全て漏れる開磁路構造となっており、磁気飽和が生じにくく直流重畳特性の向上が図られる。
【００１９】
図６（ａ）に、スリットを設けないインダクタンス素子とスリット５の深さを図６（ｂ）に示すように、５００μｍ、７００μｍ、１０００μｍとしたインダクタンス素子の直流重畳特性の変化を示す。このインダクタンス素子は、導電パターン２の中心とインダクタ本体３の上面との距離は１ｍｍである。図６（ａ）に明らかなように、導電パターン２に達しないスリット５の深さを有するインダクタンス素子では、スリット５が形成されていない構造のものよりも直流重畳特性が低下する。これに対して、導電パターン２に達するスリット５の深さを有するインダクタンス素子では、磁気飽和が生じにくく直流重畳特性の向上が図られることがわかる。
【００２０】
第２の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図８に示されるようである。つまり、スリット５が、上記導電パターン２内部に達する深さを有し、スリット５の幅が図３のものより広く形成されている。第３の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図９に示されるようである。つまり、スリット５が、上記導電パターン２の表面に達する深さを有し、スリット５の幅が図３のものと同じに形成されている。
【００２１】
第４の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図１０に示されるようである。つまり、スリット５が、上記導電パターン２を貫通し次の磁気シート表面に達する深さを有し、スリット５の幅が図３のものと同じに形成されている。第５の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図１１に示されるようである。つまり、スリット５が、磁気シート１−１〜１−ｎの端面方向から形成され、上記導電パターン２の内部に達する深さを有し、スリット５の幅が図３のものと同じに形成されている。
【００２２】
以上の内、スリット幅を５０μｍとしたインダクタンス素子、スリット幅を１００μｍとしたインダクタンス素子、スリットが設けられていないインダクタンス素子の直流重畳特性を図７に示す。このインダクタンス素子においても、図６（ｂ）の大きさを有する。スリット幅を変化させることによりインダクタンス値を適宜変化させることができる。
【００２３】
更に、第６の実施の形態に係るインダクタンス素子の図１におけるＡ−Ａ断面図は、図１２に示されるようである。この例では、スリット５には樹脂６が注入され、該スリット５の部分において樹脂面と磁性層による面とが平坦となるように構成されている。この構成により、チャッキング時のインダクタンス素子の配置方向を任意とすることができる。また、導体パターン２の酸化を防止することができる。
【００２４】
なお、図８〜図１１のインダクタンス素子においても、スリット５に樹脂６を注入して、該スリット５の部分において樹脂面と磁性層による面とが平坦となるように構成することができる。また、上記の構成では、１枚の磁気シート表面に導電パターンを設けたが、複数の磁気シート表面に導電パターンを設け積層しても良い。また、Ａｇペースト等により構成する導電パターンの厚みを厚くしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るインダクタンス素子によれば、導電パターンの長さ方向に延び、上記導電パターンに達する深さを有するスリットを設けたので、磁束を上記スリットを貫通する方向に流すことができ、漏れ磁束を多くして開磁路型として磁気飽和が起こりにくく直流重畳特性を向上させることができる。また、スリットにより磁気抵抗を低下させて電流を流した場合に生じる温度上昇を緩和させるので、大電流を流すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインダクタンス素子の実施例を示す斜視図。
【図２】本発明に係るインダクタンス素子の実施例の分解斜視図。
【図３】図１に示される本発明に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図４】スリットが、導電パターンに達しない深さを有するインダクタンス素子における磁束の流れを示す断面図。
【図５】スリットが、導電パターンに達する深さを有するインダクタンス素子における磁束の流れを示す断面図。
【図６】本発明に係るインダクタンス素子の実施例において、スリットの深さを変化させた場合の直流重畳特性を示す図。
【図７】本発明に係るインダクタンス素子の実施例において、スリットの幅を変化させた場合の直流重畳特性を示す図。
【図８】第２の実施の形態に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図９】第３の実施の形態に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図１０】第４の実施の形態に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図１１】第５の実施の形態に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図１２】第６の実施の形態に係るインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図。
【図１３】本発明に係るインダクタンス素子が適用されるマルチフェイズ（３フェイズ）方式のＤＣ／ＤＣコンバータの回路例を示す図。
【符号の説明】
１−１〜１−ｎ　磁気シート
２　導電パターン
３　インダクタ本体
４　外部電極
５　スリット
６　樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004063581.tif 000012
【図１１】
2004063581.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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