(57)【要約】【課題】  複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられるインダクタアレイを提供する。【解決手段】  インダクタ１３の引き出し部１３b2は磁性体１４の中央部に位置し、インダクタ１２の引き出し部１２b2は端部に位置する。このため、各インダクタ１２，１３のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２は異なる。そこで、異なるインダクタンス値を呈するインダクタ１３の引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが異ならせられて、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２が揃えられる。一実施の形態では、インダクタ１３は、インダクタ１２が呈するインダクタンス値Ｌ１よりも大きなインダクタンス値Ｌ２を呈するので、インダクタ１３の引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが低く設定される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体が同じ態様で巻かれて同じ向きに磁束を発生する複数のインダクタが磁性体の内部に横に並べられて構成されるインダクタアレイにおいて、
複数の前記インダクタの中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタを形成する前記導体の一部または全部の周辺における前記磁性体の材料の透磁率が異ならせられて、複数の前記インダクタの各インダクタンス値が揃えられていることを特徴とするインダクタアレイ。
【請求項２】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタは、他の前記インダクタが呈するインダクタンス値よりも大きなインダクタンス値を呈し、前記導体の一部または全部の周辺における前記磁性体の材料の透磁率が低く設定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アレイ。
【請求項３】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタは、前記導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が前記磁性体の端部に位置しないインダクタであることを特徴とする請求項２に記載のインダクタアレイ。
【請求項４】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタは、他の前記インダクタが呈するインダクタンス値よりも小さなインダクタンス値を呈し、前記導体の一部または全部の周辺における前記磁性体の材料の透磁率が高く設定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アレイ。
【請求項５】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタは、前記導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が前記磁性体の端部に位置するインダクタであることを特徴とする請求項４に記載のインダクタアレイ。
【請求項６】
前記導体の一部は、異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタの巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部、または異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタの巻回途中部分であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のインダクタアレイ。
【請求項７】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタは、前記導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が、前記インダクタの巻回途中部分の前記導体によって囲まれる前記磁性体の磁心領域を交差しないで、前記外部電極に引き出されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のインダクタアレイ。
【請求項８】
異なるインダクタンス値を呈する前記インダクタを形成する前記導体によって囲まれる前記磁性体の磁心領域は、透磁率が変更されないことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のインダクタアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のインダクタが磁性体の内部に並べられて構成されるインダクタアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインダクタアレイとしては、例えば、特許文献１に開示された積層セラミック電子部品がある。この積層セラミック電子部品は、セラミック焼結体内に２つのコイル導体が縦方向に積層されて構成されている。また、特許文献２に開示された積層型フィルタアレイもある。この積層型フィルタアレイは、複数のコイルを含むコイル部と複数のコンデンサを含むコンデンサ部とを備える。コイル部は、複数の導体パターンが横方向に並んで形成された複数の絶縁体層が積層されて形成され、絶縁体中に複数のコイルが横方向に並んで構成されている。また、特許文献３に開示されたインダクタアレイチップもある。このインダクタアレイチップは、複数のコイル状導体が複数の磁性体層間それぞれに配されて形成され、磁性体中に複数のコイルが横方向に並んで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３４２１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６８１２０号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２２８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の特許文献２や特許文献３に開示された、複数のコイルが横方向に並んで構成されるインダクタアレイにおいては、複数のコイルの中にインダクタンス値が異なるものが存在し、各コイル間でインダクタンス値が揃わないという問題があった。
【０００５】
例えば、図１（ａ）に断面図、同図（ｂ）に平面図、同図（ｃ）に等価回路図を示すインダクタアレイ１においては、２つのインダクタ２，３の間でインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２が異なる。２つのインダクタ２，３は、コイル導体２ａ，３ａが同じ態様で巻かれて、同じ向きに平行に磁束φ１，φ２を発生し、フェライトからなる磁性体４中に横方向に並んで構成されている。このようにインダクタ２，３を横に並べて配置したアレイ構造では、同図（ｂ）に示す引き出し層部分の平面図のように、中心線ｃを中心に左右対象の構造にはならず、コイル導体２ａ，３ａの巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部２ｂ，３ｂにおいて必ず非対称性のパターンとなる。
【０００６】
同図に示す構造では、磁性体４の左側に形成されたインダクタ２の引き出し部２ｂは磁性体４のほぼ中央を通るが、磁性体４の右側に形成されたインダクタ３の引き出し部３ｂは磁性体４の端部を通る。このため、左側のインダクタ２の引き出し部２ｂが生成する磁束は全てが磁性体４の中を通るので、引き出し部２ｂにおけるインダクタンスの取得効率は高まる。一方、右側のインダクタ３の引き出し部３ｂが生成する磁束が磁性体４中に分布する領域は狭くなるので、引き出し部３ｂにおけるインダクタンスの取得効率は低くなる。この結果、左側のインダクタ２のインダクタンス値Ｌ１は右側のインダクタ３のインダクタンス値Ｌ２より約１割程度大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
導体が同じ態様で巻かれて同じ向きに磁束を発生する複数のインダクタが磁性体の内部に横に並べられて構成されるインダクタアレイにおいて、
複数のインダクタの中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が異ならせられて、複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられていることを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、複数のインダクタの中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が異ならせられることで、導体の一部または全部で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは、その磁束が通る磁性体の透磁率によって調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられる。
【０００９】
また、本発明は、異なるインダクタンス値を呈するインダクタ、例えば、導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が磁性体の端部に位置しないインダクタが、他のインダクタが呈するインダクタンス値よりも大きなインダクタンス値を呈し、導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が低く設定されていることを特徴とする。
【００１０】
本構成によれば、大きなインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が低く設定されることで、導体の一部または全部で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは小さく調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、大きなインダクタンス値を呈していたインダクタのインダクタンス値は、他のインダクタが呈するインダクタンス値に合わせられる。
【００１１】
また、本発明は、異なるインダクタンス値を呈するインダクタ、例えば、導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が磁性体の端部に位置するインダクタが、他のインダクタが呈するインダクタンス値よりも小さなインダクタンス値を呈し、導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が高く設定されていることを特徴とする。
【００１２】
本構成によれば、小さなインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体の一部または全部の周辺における磁性体の材料の透磁率が高く設定されることで、導体の一部または全部で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは大きく調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、小さなインダクタンス値を呈していたインダクタのインダクタンス値は、他のインダクタが呈するインダクタンス値に合わせられる。
【００１３】
また、本発明は、導体の一部が、異なるインダクタンス値を呈するインダクタの巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部、または異なるインダクタンス値を呈するインダクタの巻回途中部分であることを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、異なるインダクタンス値を呈するインダクタの巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部、または異なるインダクタンス値を呈するインダクタの巻回途中部分の導体周辺における磁性体の材料の透磁率が異ならせられることで、引き出し部または巻回途中部分の導体部分で生成される磁束によって取得されるインダクタンスが調節され、複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられる。
【００１５】
また、本発明は、異なるインダクタンス値を呈するインダクタが、導体の巻回端部を外部電極に引き出す引き出し部が、インダクタの巻回途中部分の導体によって囲まれる磁性体の磁心領域を交差しないで、外部電極に引き出されることを特徴とする。
【００１６】
本構成によれば、引き出し部が磁性体の磁心領域を交差しないので、磁心領域を通過する磁束は引き出し部によって遮られることはない。このため、磁心領域を通過する磁束の大きさを確保することができ、異なるインダクタンス値を呈するインダクタの直流重畳特性を損なうことなく、複数のインダクタの各インダクタンス値を揃えることができる。
【００１７】
また、本発明は、異なるインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体によって囲まれる磁性体の磁心領域の透磁率が変更されないことを特徴とする。
【００１８】
本構成によれば、磁性体の磁心領域の透磁率が変更されないので、磁心領域を通過する磁束の大きさを確保することができる。このため、本構成によっても、異なるインダクタンス値を呈するインダクタの直流重畳特性を損なうことなく、複数のインダクタの各インダクタンス値を揃えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられるインダクタアレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は従来のインダクタアレイの断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は等価回路図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施の形態によるインダクタアレイの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】図２に示す一実施の形態によるインダクタアレイの分解平面図である。
【図４】（ａ）は、一実施の形態の第１の変形例によるインダクタアレイの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】（ａ）は一実施の形態の第２の変形例によるインダクタアレイの断面図、（ｂ）は第３の変形例によるインダクタアレイの断面図、（ｃ）は第４の変形例によるインダクタアレイの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明のインダクタアレイを実施するための形態について、説明する。
【００２２】
図２（ａ）は、本発明の一実施の形態によるインダクタアレイ１１の平面図、同図（ｂ）は断面図である。
【００２３】
インダクタアレイ１１は、２つのインダクタ１２，１３がフェライトからなる磁性体１４の内部に横に並べられて構成されている。インダクタアレイ１１の外形寸法は、２５２０サイズ（長辺２．５ｍｍ×短辺２．０ｍｍ）で、厚さＴ＝１．０ｍｍである。各インダクタ１２，１３は、コイル導体１２ａ，１３ａが同じ態様で巻かれて、同じ向きに平行に磁束φ１，φ２を発生する。
【００２４】
インダクタアレイ１１は積層フェライトインダクタアレイであり、図３の分解平面図に示すように、磁性体１４を構成する各磁性体層１４ａが積層されて形成されている。最下層の磁性体層１４ａ上には導体パターン１２a1，１３a1が形成されており、導体パターン１２a1，１３a1には第１の引き出し部１２b1，１３b1が延設されている。最下層の磁性体層１４ａの上方には、導体パターン１２a2，１３a2が形成された磁性体層１４ａと、導体パターン１２a1，１３a1が形成された磁性体層１４ａとが交互に積層されている。最上層の磁性体層１４ａ上には第２の引き出し部１２b2，１３b2が形成されている。各導体パターン１２a1，１２a2、１３a1，１３a2、および各引き出し部１２b1，１２b2、１３b1，１３b2はＡｇ等の導電性材料からなる。
【００２５】
各導体パターン１２a1，１２a2および引き出し部１２b2は、各磁性体層１４ａが積層されて一点鎖線で示すビアホール導体１５ａによって螺旋状に接続されることで、コイル導体１２ａを構成する。コイル導体１２ａの一方の巻回端部は第１の引き出し部１２b1、他方の巻回端部は第２の引き出し部１２b2を介して、図示しない外部電極に接続される。また、各導体パターン１３a1，１３a2および引き出し部１３b2は、各磁性体層１４ａが積層されて一点鎖線で示すビアホール導体１５ｂによって螺旋状に接続されることで、コイル導体１３ａを構成する。コイル導体１３ａの一方の巻回端部は第１の引き出し部１３b1、他方の巻回端部は第２の引き出し部１３b2を介して、図示しない外部電極に接続される。
【００２６】
本実施の形態では、インダクタ１３の引き出し部１３b2が磁性体１４の中央部に位置し、インダクタ１２の引き出し部１２b2が磁性体１４の端部に位置する。このため、各インダクタ１２，１３のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２は、コイル導体１２ａ，１３ａおよび各引き出し部１２b1，１２b2，１３b1，１３b2の全てが同じ透磁率μの磁性体１４の中にある場合、Ｌ１＝０．５２４μＨ，Ｌ２＝０．５８２μＨとなり、異なる。つまり、インダクタ１３のインダクタンス値Ｌ２はインダクタ１２のインダクタンス値Ｌ１より約１０％大きくなる。しかし、本実施の形態では、２つのインダクタ１２，１３の中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタ１３の引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが異ならせられて、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２が揃えられている。本実施の形態では、上記のように、インダクタ１３は、インダクタ１２が呈するインダクタンス値Ｌ１よりも大きなインダクタンス値Ｌ２を呈するので、インダクタ１３の引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが低く設定されている。
【００２７】
下記の表１は、直方体状をした領域１６の高さＨおよび幅Ｗの寸法（図２（ｂ）参照）を変化させた場合における、各インダクタ１２，１３のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２を示している。
【表１】
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【００２８】
上記の表の最上段に示される、領域１６の高さＨおよび幅Ｗが共に０ｍｍのケースは、コイル導体１２ａ，１３ａおよび各引き出し部１２b1，１２b2，１３b1，１３b2の全てが同じ透磁率μの磁性体１４の中にある従来のインダクタアレイである。このケースでは、各インダクタ１２，１３のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２の差は１０．０％になっている。また、コイル導体１２ａおよび各引き出し部１２b1，１２b2の全てが同じ透磁率μの磁性体１４の中にあるインダクタ１２は、領域１６の高さＨおよび幅Ｗの寸法の変化にかかわらず、インダクタンス値Ｌ１は一定の値を保っている。しかし、引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが低く設定されているインダクタ１３は、領域１６の高さＨおよび幅Ｗの寸法が大きくなるのに連れて、インダクタンス値Ｌ２は小さくなる。そして、最下段の高さ０．１５ｍｍ、幅０．５ｍｍで、インダクタ１３のインダクタンス値Ｌ２はインダクタ１２のインダクタンス値Ｌ１とほぼ同じになり、両者の差が０．２％になって各インダクタ１２，１３のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２は揃う。
【００２９】
このように本実施形態のインダクタアレイ１１によれば、２つのインダクタ１２，１３の中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタ１３を形成する引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが適切に異ならせられることで、引き出し部１３b2で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは、その磁束が通る領域１６における磁性体１４の透磁率μによって調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２が揃えられる。本実施の形態では、上記のように、大きなインダクタンス値Ｌ２を呈するインダクタ１３を形成する引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μが低く設定されることで、引き出し部１３b2で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは小さく調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、大きなインダクタンス値を呈していたインダクタ１３のインダクタンス値Ｌ２は、他のインダクタ１２が呈するインダクタンス値Ｌ１に合わせられる。
【００３０】
また、本実施形態のインダクタアレイ１１は、インダクタ１３の引き出し部１３b2が、インダクタ１３の巻回途中部分の導体パターン１３a1，１３a2によって囲まれる磁性体１４の磁心領域１７（図２参照）を交差しないで外部電極に引き出されるので、磁心領域１７を通過する磁束φ２は引き出し部１３b2によって遮られることはない。このため、磁心領域１７を通過する磁束φ２の大きさを確保することができ、インダクタ１３の直流重畳特性を損なうことなく、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２を揃えることができる。
【００３１】
なお、上記の実施形態では、インダクタ１３の引き出し部１３b2の周辺領域１６が磁心領域１７にはみだしている場合について、説明した。しかし、図４に示す第１の変形例のように、磁心領域１７にはみださない領域１６ａを引き出し部１３b2の周辺に設定し、磁性体１４の磁心領域１７の透磁率μが変更されない構成にすることで、磁心領域１７を通過する磁束φ２の大きさを確保することができる。なお、同図において図２と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。このため、本構成によっても、インダクタ１３の直流重畳特性を損なうことなく、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２を揃えることができる。
【００３２】
また、上記の実施形態では、インダクタ１３を形成する導体の一部を引き出し部１３b2とし、引き出し部１３b2の周辺領域１６における磁性体１４の材料の透磁率μを異ならせた場合について、説明した。しかし、インダクタ１３を形成する導体の一部は、図５（ａ）に示す第２の変形例の断面図のように、インダクタ１３の巻回途中部分のコイル導体１３ａ周辺の領域１８であってもよい。また、同図（ｂ）に示す第３の変形例の断面図のように、インダクタ１３のコイル導体１３ａおよび引き出し部１３b1，１３b2の全部の周辺領域１９であってもよい。なお、図５において図２（ｂ）と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３３】
本構成によれば、異なるインダクタンス値を呈するインダクタ１３の巻回途中部分の導体周辺領域１８、または異なるインダクタンス値を呈するインダクタ１３の全部の導体周辺領域１９における磁性体１４の材料の透磁率μが異ならせられることで、インダクタ１３の巻回途中部分または全部の導体部分で生成される磁束によって取得されるインダクタンスが調節され、２つのインダクタ１２，１３の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２が揃えられる。
【００３４】
また、上記の実施形態では、異なるインダクタンス値を呈するインダクタが、引き出し部１３b2が磁性体１４の中央部に位置して磁性体１４の端部に位置せず、インダクタ１２よりも大きなインダクタンス値を呈するインダクタ１３である場合について、説明した。しかし、異なるインダクタンス値を呈するインダクタは、引き出し部１２b2が磁性体１４の端部に位置して、インダクタ１３よりも小さなインダクタンス値を呈するインダクタ１２であってもよい。
【００３５】
この場合、小さなインダクタンス値を呈するインダクタ１２を形成するコイル導体１２ａの一部またはインダクタ全部の導体周辺領域における磁性体１４の材料の透磁率μが高く設定されることで、コイル導体１２ａの一部またはインダクタ全部の導体で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは大きく調節される。例えば、図５（ｃ）に示す第４の変形例のように、コイル導体１２ａの引き出し部１２b2の周辺領域２０における磁性体１４の材料の透磁率μが高く設定されることで、引き出し部１２b2で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは大きく調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、小さなインダクタンス値を呈していたインダクタ１２のインダクタンス値Ｌ１は、インダクタ１３が呈するインダクタンス値Ｌ２に合わせられる。
【００３６】
また、上記の実施形態のインダクタアレイ１１は２つのインダクタ１２，１３から構成される場合について、説明した。しかし、インダクタアレイ１１は３つ以上のインダクタから構成されていてもよい。この構成においても、複数のインダクタの中で異なるインダクタンス値を呈するインダクタを形成する導体の一部または全部の周辺における磁性体１４の材料の透磁率μが異ならせられることで、導体の一部または全部で生成される磁束によって取得されるインダクタンスは、その磁束が通る磁性体１４の透磁率μによって調節される。そして、取得されるインダクタンスのこの調節により、複数のインダクタの各インダクタンス値が揃えられ、上記の実施形態によるインダクタアレイ１１と同様な作用効果が奏される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のインダクタアレイは、各インダクタのインダクタンス値が等しく設定されることが要求される種々のインダクタアレイ、例えば、マルチフェイズ型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいてキャパシタと共に平滑回路を構成するインダクタアレイなどに、用いることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１１…インダクタアレイ
１２，１３…インダクタ
１２ａ，１３ａ…コイル導体
１２a1，１２a2、１３a1，１３a2…導体パターン
１２b1，１２b2、１３b1，１３b2…引き出し部
１４…磁性体
１４ａ…磁性体層
１５ａ，１５ｂ…ビアホール導体
１６，１６ａ，１８，１９，２０…導体の周辺領域
１７…磁性体１４の磁心領域
φ１，φ２…磁束
【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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