JPH0888121A - 積層コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大電流を流したときにも磁気飽和を起こさず
安定したインダクタンスが得られる積層コイルを提供す
る。 【構成】 コイル１０Ａを形成する導体パターンと絶縁
された非磁性体金属からなる独立ランド１０Ｃ磁路中に
設けた積層コイル１０を構成する。 【効果】 独立ランド１０Ｃにおける透磁率が低く、磁
気抵抗が高くなるため、積層コイル１０自体の全磁気抵
抗が高くなり、磁束数が減少するので、コイル１０Ａに
大電流が流れた状態おいても磁気飽和が生じ難くなり、
インダクタンスの低下を引き起こすことがなく安定した
インダクタンス値を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層コイル単体及び複
数の積層コイルからなる積層トランスに適応する磁気飽
和特性を改善した積層コイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図２に示すような積層コイル１を
製造する際には、高透磁率フェライトベース上にコイル
３を構成するように、導体ペースト、高透磁率フェライ
ト２のペーストを順に印刷形成して積層素体を構成し、
この積層素体を焼成後に外部電極４を形成して積層コイ
ル１が完成される。

【０００３】また、これとは別の製造方法としてシート
積層法があり、図３に示すような積層コイルを組み合わ
せた積層トランス５を製造する際には、高透磁率フェラ
イト６からなるフェライトグリーンシートに層間接続用
のスルーホールを開けた後、Ａｇ等の導体材料ペースト
を印刷して１次コイル７及び２次コイル８を構成する導
体パターンを形成し、これらのシートを複数枚積層して
周回コイルを形成している。このような積層素体を構成
し、素体焼成した後に外部電極９を形成して、積層トラ
ンス５が完成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の積層コイルにおいては、コイルに流れる電流が
増加すると、発生する磁束が多くなり磁気飽和を起こし
てインダクタンスが低下してしまうという問題点があっ
た。

【０００５】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、大電
流を流したときにも磁気飽和を起こさず安定したインダ
クタンスが得られる積層コイルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、コイルを形成する導体パタ
ーン及び複数の磁性体層を積層してなる積層コイルにお
いて、前記コイルによって生ずる磁界が形成する磁路中
又は磁路近傍に、前記コイルを形成する導体パターンに
対して絶縁された少なくとも一の非磁性体金属からなる
導体部を設けた積層コイルを提案する。

【０００７】また、請求項２では、請求項１記載の積層
コイルにおいて、前記導体部は前記磁路の内側に設けら
れている積層コイルを提案する。

【０００８】

【作用】本発明の請求項１によれば、コイルによって生
ずる磁界が形成する磁路中又は磁路近傍に、前記コイル
を形成する導体パターンに対して絶縁された少なくとも
一の非磁性体金属からなる導体部が設けられている。こ
れにより、前記導体部における透磁率が低く、磁気抵抗
は透磁率に反比例するので、前記導体部における磁気抵
抗が高くなる。これに伴い全磁気抵抗が高くなる。さら
に、磁束数は前記磁気抵抗に反比例するので、磁束数が
減少し、前記コイルに大電流が流れた状態おいても磁気
飽和が生じ難くなる。

【０００９】また、請求項２によれば、前記導体部は磁
束が集中し易い前記磁路の内側に設けられているので、
磁束数の減少が顕著になり、磁気飽和が生じ難くなる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の第１の実施例の積層コイルを示
す断面図、図４は製造工程図である。

【００１１】この積層コイル１０は、図１に示すよう
に、コイル１０Ａを構成する導体パターンと高透磁率フ
ェライト１０Ｂとの間にガラスセラミックス１０Ｃが介
在されている。

【００１２】本実施例の積層コイル１０の作成において
は、印刷法によりコイル１０Ａを構成する導体パターン
が順次形成されると共に、コイル１０Ａの中心にコイル
１０Ａから絶縁された導体からなる独立ランド１０ｃが
形成される。

【００１３】即ち、図４に示すように、高透磁率フェラ
イトベース１１上に（Ａ）、コイル１０Ａを構成するた
めの導体パターン１２をＡｇペーストにて印刷すると共
に（Ｂ）、導体パターン１２を印刷した側半分に導体パ
ターン１２の接続部１２ａを除いて高透磁率フェライト
ペースト１３を印刷する（Ｃ）。

【００１４】次いで、導体パターン１２の接続部１２ａ
に導通するように高透磁率フェライトベース１１上に導
体パターン１２を印刷すると共に（Ｄ）、この導体パタ
ーン１２の接続部１２ａを除く導体パターン１２上及び
高透磁率フェライトベース１１上に再度高透磁率フェラ
イトペースト１３を印刷する（Ｇ）。さらに、導体パタ
ーン１２の接続部１２ａに導通するように高透磁率フェ
ライトペースト１３上に導体パターン１２を印刷すると
共に（Ｆ）、導体パターン１２を印刷した側半分に導体
パターン１２の接続部１２ａを除いて高透磁率フェライ
トペースト１３を印刷する（Ｇ）。この後、この導体パ
ターン１２の接続部１２ａに導通するように高透磁率フ
ェライトペースト１３上に導体パターン１２を印刷し
（Ｈ）、導体パターン１２を印刷した側半分に導体パタ
ーン１２の接続部１２ａを除いて高透磁率フェライトペ
ースト１３を印刷すると共に、独立ランド１０Ｃを形成
する導体パターン１４を印刷する（Ｉ）。

【００１５】次いで、導体パターン１２の接続部１２ａ
に導通するように高透磁率フェライトペースト１３上に
導体パターン１２を印刷すると共に（Ｊ）、この導体パ
ターン１２の接続部１２ａを除く導体パターン１２上、
高透磁率フェライトベース１１上及び導体パターン１４
の下側半分に高透磁率フェライトペースト１３を印刷す
る（Ｋ）。さらに、導体パターン１２の接続部１２ａに
導通するように上側の高透磁率フェライトペースト１３
上に導体パターン１２を印刷すると共に（Ｌ）、この導
体パターン１２を印刷した側半分に導体パターン１２の
接続部１２ａを除いて高透磁率フェライトペースト１３
を印刷する（Ｍ）。

【００１６】この後、この導体パターン１２の接続部１
２ａに導通するように高透磁率フェライトペースト１３
上に導体パターン１２を印刷し（Ｎ）、この導体パター
ン１２の接続部１２ａを除く導体パターン１２上及び高
透磁率フェライトベース１１上に高透磁率フェライトペ
ースト１３を印刷する（Ｏ）。さらに、導体パターン１
２の接続部１２ａに導通するように上側の高透磁率フェ
ライトペースト１３上に導体パターン１２を印刷すると
共に（Ｐ）、この導体パターン１２を印刷した側半分に
導体パターン１２の接続部１２ａを除いて高透磁率フェ
ライトペースト１３を印刷する（Ｑ）。

【００１７】次いで、導体パターン１２の接続部１２ａ
に導通するように下側の高透磁率フェライトペースト１
３上に導体パターン１２を印刷すると共に（Ｒ）、全面
に高透磁率フェライトペースト１３を印刷する（Ｓ）。
この後、これを焼成し、外部電極１５を形成して積層コ
イル１０が完成する。

【００１８】このようにしてできあがった積層コイル１
０に対して、直流重畳テストを行ったところ、１Ａの電
流を流したとき、図２に示す従来の積層コイルではイン
ダクタンスが３０％低下したのに対し、本実施例の積層
コイルではインダクタンスの低下は５％に抑えられた。
これは、コイル１０Ａによって生ずる磁界が形成する磁
路中に、コイル１０Ａを形成する導体パターンに対して
絶縁された非磁性体金属からなる独立ランド１０Ｃが設
けられているため、独立ランド１０Ｃにおける磁気抵抗
が高くなると共に全磁気抵抗が高くなり、磁束数が減少
して、コイル１０Ａに大電流が流れた状態おいても磁気
飽和が生じ難くなるためである。

【００１９】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図５及び図６は本発明を適用した第２の実施例の積層ト
ランスを示す断面図及び分解斜視図である。本実施例で
はシート積層法により積層トランスを作成した。

【００２０】第２の実施例の積層トランス２０では、１
次コイル２０Ａ及び２次コイル２０Ｂがガラスセラミッ
クス２０Ｄで覆われていると共に、これらのコイル２０
Ａ，２０Ｂに生ずる磁束が形成する磁路の内側に独立ラ
ンド２０Ｅ，２０Ｆが設けられている。

【００２１】前述した積層トランス２０の作成において
は、まず、コイル中心部、例えばコイル導体パターン
（以下、コイルパターンと称する）から５００μｍ離れ
た所に孔２１ａ，２１ｂをあけたガラスセラミックスシ
ート２１上に１次コイル２０Ａ及び２次コイル２０Ｂを
構成するコイルパターン２２をＡｇにて形成し、該コイ
ルパターン２２が形成されたガラスセラミックスシート
２１と、これと同形状のコイルパターンが形成されない
ガラスセラミックスシート２３を図６に示すように１次
コイル２０Ａと２次コイル２０Ｂとの間にガラスセラミ
ックスシート２３が挟まれるように所定の順序で積層す
ると共に、中心部の一方の孔２１ａに高透磁率フェライ
ト２４ａを、また孔２１ｂには上面内側にＡｇによって
独立ランド２０Ｅが形成された高透磁率フェライト２４
ｂを詰めた後、この上下にダミーの高透磁率フェライト
シート２５を積層して、全体を圧着する。ここで、下側
の高透磁率フェライトシートの最上面には孔２１ａに対
応して孔２１ａの内側部分の位置にＡｇによって独立ラ
ンド２０Ｆが形成されている。これを焼成した後、外部
電極２６を形成することにより、積層トランス２０が完
成する。

【００２２】第２の実施例の積層トランス２０は、積層
コイル１０と同様に、１次及び２次コイル２０Ａ，２０
Ｂの導体パターンと高透磁率フェライト２０Ｃとの間に
ガラスセラミックス２０Ｄが介在されているので、従来
例の積層トランスに比べて耐湿性に優れ、さらに湿度に
よる１次コイル２０Ａと２次コイル２０Ｂとの間の絶縁
劣化も大幅に改善された。さらに、第１の実施例と同様
に、直流重畳テストを行ったところ、１Ａの電流を流し
たとき、図３に示す従来の積層トランスではインダクタ
ンスが３０％低下したのに対し、本実施例の積層トラン
ス２０ではインダクタンスの低下は５％に抑えられた。

【００２３】尚、１次コイル２０Ａと２次コイル２０Ｂ
の巻方がバイファラ巻であっても同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、導体部における透磁率が低く、磁気抵抗が高く
なるため、全磁気抵抗が高くなり、磁束数が減少するの
で、前記コイルに大電流が流れた状態おいても磁気飽和
が生じ難くなり、インダクタンスの低下を引き起こすこ
とがなく安定したインダクタンス値を得ることができ
る。

【００２５】また、請求項２によれば、上記の効果にく
わえて、前記導体部は磁束が集中し易い前記磁路の内側
に設けられているので、磁束数の減少が顕著になるた
め、さらに磁気飽和が生じ難くなり、安定したインダク
タンス値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の積層コイルを示す断面
図

【図２】従来例を示す断面図

【図３】従来例を示す断面図

【図４】本発明の第１の実施例における製造工程を示す
図

【図５】本発明の第２の実施例の積層トランスを示す断
面図

【図６】本発明の第２の実施例の積層トランスを示す分
解斜視図

【符号の説明】 １０…積層コイル、１０Ａ…コイル、１０Ｂ…高透磁率
フェライト、１０Ｃ…独立ランド、１１…高透磁率フェ
ライトベース、１２…導体パターン、１３…高透磁率フ
ェライトペースト、１４…導体パターン、１５…外部電
極、２０…積層トランス、２０Ａ…１次コイル、２０Ｂ
…２次コイル、２０Ｃ…高透磁率フェライト、２０Ｄ…
ガラスセラミックス、２０Ｅ，２０Ｆ…独立ランド、２
１…ガラスセラミックスシート、２１ａ，２１ｂ…孔、
２２…コイルパターン、２３…ガラスセラミックスシー
ト、２４ａ，２４ｂ…高透磁率フェライト、２５…高透
磁率フェライトシート、２６…外部電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルを形成する導体パターン及び複数
   の磁性体層を積層してなる積層コイルにおいて、 前記コイルによって生ずる磁界が形成する磁路中又は磁
   路近傍に、前記コイルを形成する導体パターンに対して
   絶縁された少なくとも一の非磁性体金属からなる導体部
   を設けたことを特徴とする積層コイル。
2. 【請求項２】 前記導体部は前記磁路の内側に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の積層コイル。