JPH1167541A - インダクタ装置 - Google Patents
インダクタ装置Info
- Publication number
- JPH1167541A JPH1167541A JP9229553A JP22955397A JPH1167541A JP H1167541 A JPH1167541 A JP H1167541A JP 9229553 A JP9229553 A JP 9229553A JP 22955397 A JP22955397 A JP 22955397A JP H1167541 A JPH1167541 A JP H1167541A
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- JP
- Japan
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- soft magnetic
- spiral coil
- hole
- inductor device
- magnetic material
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
- H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors incorporating printed inductors
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】薄く且つ十分に大きなインダクタンスを得るこ
とが可能なインダクタ装置を実現する。 【解決手段】印刷配線基板11に形成されたスパイラル
コイル200は透磁率が高く、大きな飽和磁束密度を持
つアモルファス磁性体から成る軟磁性体101a,10
1bでサンドウィッチされる。スパイラルコイル200
の中央部に対応する位置の印刷配線基板11には穴が開
けられており、ここに別の軟磁性体100が配されてい
る。この構造により、磁路中の空隙部を減少させること
ができ、薄型で且つ高インダクタンスを得ることができ
るようになる。
とが可能なインダクタ装置を実現する。 【解決手段】印刷配線基板11に形成されたスパイラル
コイル200は透磁率が高く、大きな飽和磁束密度を持
つアモルファス磁性体から成る軟磁性体101a,10
1bでサンドウィッチされる。スパイラルコイル200
の中央部に対応する位置の印刷配線基板11には穴が開
けられており、ここに別の軟磁性体100が配されてい
る。この構造により、磁路中の空隙部を減少させること
ができ、薄型で且つ高インダクタンスを得ることができ
るようになる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばDC/DC
コンバータの平滑回路として用いられるインダクタ装置
に関する。
コンバータの平滑回路として用いられるインダクタ装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】DC/DCコンバータの平滑回路として
は、通常、インダクタとコンデンサから構成されるフィ
ルタ回路が用いられている。このような平滑用フィルタ
回路を構成するインダクタの構造は、従来より次の2種
類が知られている。
は、通常、インダクタとコンデンサから構成されるフィ
ルタ回路が用いられている。このような平滑用フィルタ
回路を構成するインダクタの構造は、従来より次の2種
類が知られている。
【0003】(1)一つは、印刷回路基板にスパイラル
状のパターンを持つスパイラルコイルを形成し、このス
パイラルコイルを基板の表面および裏面からサンドウィ
ッチする構造のインダクタである。このインダクタの断
面および平面形状を図5および図6に示す。
状のパターンを持つスパイラルコイルを形成し、このス
パイラルコイルを基板の表面および裏面からサンドウィ
ッチする構造のインダクタである。このインダクタの断
面および平面形状を図5および図6に示す。
【0004】図5および図6のインダクタは、特開平6
−77055号公報に開示されているものであり、基板
に形成されたスパイラルコイル1は平板状の軟磁性体3
により絶縁体2を介して挟み込まれている。このように
平板状の軟磁性体3でスパイラルコイル1をサンドウィ
ッチする構造にすることにより、軟磁性体3として、飽
和磁束密度の大きいアモルファス薄帯を使用することが
可能となる。
−77055号公報に開示されているものであり、基板
に形成されたスパイラルコイル1は平板状の軟磁性体3
により絶縁体2を介して挟み込まれている。このように
平板状の軟磁性体3でスパイラルコイル1をサンドウィ
ッチする構造にすることにより、軟磁性体3として、飽
和磁束密度の大きいアモルファス薄帯を使用することが
可能となる。
【0005】このため、薄い軟磁性体3でも大きな飽和
磁束密度が得られるので、インダクタの厚みを十分に薄
くすることができる。よって、このインダクタ構造は、
低背・小型なチョークコイルを実現できるという特徴が
ある。
磁束密度が得られるので、インダクタの厚みを十分に薄
くすることができる。よって、このインダクタ構造は、
低背・小型なチョークコイルを実現できるという特徴が
ある。
【0006】しかし、2枚の軟磁性体3間は互いに離れ
ているため、特にスパイラルコイル1の中央部及び測部
においては磁路中に空隙(エアーギャップ)が生じ、こ
れによりインダクタンス値は比較的低くなってしまうと
いう問題がある。
ているため、特にスパイラルコイル1の中央部及び測部
においては磁路中に空隙(エアーギャップ)が生じ、こ
れによりインダクタンス値は比較的低くなってしまうと
いう問題がある。
【0007】(2)もう一つは、EE型またはEI型と
称される軟磁性体コアを用いる構造である。このインダ
クタの外観および平面形状を図7および図8に示す。図
7および図8のインダクタは、特開平6−310345
号公報に開示されているものであり、ここでは、E型形
状の2つの軟磁性体コア3が基板の上下方向から差し込
まれており、これによってEE型のコアが形成されてい
る。
称される軟磁性体コアを用いる構造である。このインダ
クタの外観および平面形状を図7および図8に示す。図
7および図8のインダクタは、特開平6−310345
号公報に開示されているものであり、ここでは、E型形
状の2つの軟磁性体コア3が基板の上下方向から差し込
まれており、これによってEE型のコアが形成されてい
る。
【0008】スパイラルコイル3は、コアの中心軸の周
りにスパイラル状に形成される。このインダクタ構造で
は、E型形状の2つの軟磁性体コア3が互いに接触して
いるため、エアーギャップの無いいわゆる閉磁路構造を
実現でき、大きなインダクタンスを得ることができると
いう特徴がある。
りにスパイラル状に形成される。このインダクタ構造で
は、E型形状の2つの軟磁性体コア3が互いに接触して
いるため、エアーギャップの無いいわゆる閉磁路構造を
実現でき、大きなインダクタンスを得ることができると
いう特徴がある。
【0009】しかし、E型形状のコアを作るためには加
工が容易なフェライト系の材料を用いることが必要とな
り、飽和磁束密度の大きいアモルファス薄帯などを利用
することはできない。このため、十分な飽和磁束密度を
得るためには、軟磁性体コア3の厚みを大きくすること
が必要とされる。よって、薄型のインダクタの実現が困
難となるという問題がある。
工が容易なフェライト系の材料を用いることが必要とな
り、飽和磁束密度の大きいアモルファス薄帯などを利用
することはできない。このため、十分な飽和磁束密度を
得るためには、軟磁性体コア3の厚みを大きくすること
が必要とされる。よって、薄型のインダクタの実現が困
難となるという問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では、(1)のサンドウィッチ構造のインダクタを用い
ると、薄型化は実現できるが大きなインダクタンスを得
ることができず、また(2)のEE型コアを用いた構造
では、閉磁路構造により十分に大きなインダクタンスを
得ることが可能となるものの、薄型化が実現できないと
いう問題があった。本発明はこのような点に鑑みてなさ
れたものであり、薄く且つ十分に大きなインダクタンス
を得ることが可能なインダクタ装置を提供することを目
的とする。
では、(1)のサンドウィッチ構造のインダクタを用い
ると、薄型化は実現できるが大きなインダクタンスを得
ることができず、また(2)のEE型コアを用いた構造
では、閉磁路構造により十分に大きなインダクタンスを
得ることが可能となるものの、薄型化が実現できないと
いう問題があった。本発明はこのような点に鑑みてなさ
れたものであり、薄く且つ十分に大きなインダクタンス
を得ることが可能なインダクタ装置を提供することを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、印刷配線基板
と、この印刷配線基板に形成され、スパイラル状のパタ
ーンを有するスパイラルコイルとを具備し、前記スパイ
ラルコイルを前記基板の表面及び裏面に配置された第1
の軟磁性体によって挟む構造を有するインダクタ装置に
おいて、前記基板上における前記スパイラルコイルの中
央部に対応する位置に貫通孔を設け、その貫通孔内に第
2の軟磁性体を配置したことを特徴とする。
と、この印刷配線基板に形成され、スパイラル状のパタ
ーンを有するスパイラルコイルとを具備し、前記スパイ
ラルコイルを前記基板の表面及び裏面に配置された第1
の軟磁性体によって挟む構造を有するインダクタ装置に
おいて、前記基板上における前記スパイラルコイルの中
央部に対応する位置に貫通孔を設け、その貫通孔内に第
2の軟磁性体を配置したことを特徴とする。
【0012】すなわち、本発明は、基板にスパイラルコ
イルパターンを有し、本コイルを透磁率が高く、大きな
飽和磁束密度を持つアモルファス磁性体でサンドウィッ
チする構造のインダクタを前提とし、スパイラルコイル
の中央部に対応する位置の基板に穴をあけ、ここに磁性
体を配する事で磁路中の空隙部を減少させ高インダクタ
ンスを得るようにしたものである。
イルパターンを有し、本コイルを透磁率が高く、大きな
飽和磁束密度を持つアモルファス磁性体でサンドウィッ
チする構造のインダクタを前提とし、スパイラルコイル
の中央部に対応する位置の基板に穴をあけ、ここに磁性
体を配する事で磁路中の空隙部を減少させ高インダクタ
ンスを得るようにしたものである。
【0013】また、本発明は、コイルの側部にも基板に
穴を設け、ここに磁性体を配する事でさらに高インダク
タンスを得ることを特徴とする。さらに、本発明は、中
央または側部の磁性体、又は両方の磁性体としてダスト
系の材料を用いる事により、電流が小さい時に大きなイ
ンダクタンス、電流が大きい時に小インダクタンスとな
るスインギング特性のインダクタを構成することを特徴
とする。
穴を設け、ここに磁性体を配する事でさらに高インダク
タンスを得ることを特徴とする。さらに、本発明は、中
央または側部の磁性体、又は両方の磁性体としてダスト
系の材料を用いる事により、電流が小さい時に大きなイ
ンダクタンス、電流が大きい時に小インダクタンスとな
るスインギング特性のインダクタを構成することを特徴
とする。
【0014】また、さらに、本発明は、コイルをサンド
ウィッチする両面の磁性体を十分に大きくし、コイルの
全面を覆うようにする事でコイルからの漏れ磁束を小さ
くできるようにしたことを特徴とする。
ウィッチする両面の磁性体を十分に大きくし、コイルの
全面を覆うようにする事でコイルからの漏れ磁束を小さ
くできるようにしたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1および図2には、本発明の第1
実施形態に係るインダクタの断面および平面形状が示さ
れている。図1の断面図は図2のI−I線に沿った断面
形状である。
施形態を説明する。図1および図2には、本発明の第1
実施形態に係るインダクタの断面および平面形状が示さ
れている。図1の断面図は図2のI−I線に沿った断面
形状である。
【0016】印刷配線基板11の内層には、スパイラル
状のパターンを有するスパイラルコイル200が形成さ
れている。このスパイラルコイル200は、印刷配線基
板11の表面および裏面にそれぞれ配置された平板状の
軟磁性体101a、101bによってサンドウィッチさ
れている。この軟磁性体101a,101bは可能な限
り薄い物が望ましい。これら軟磁性体101a,101
bを薄くするためには、飽和磁束密度が高く、透磁率が
大きい材料のものを用いることが好ましい。本実施形態
では、アモルファス薄帯を軟磁性体101a,101b
として用いている。
状のパターンを有するスパイラルコイル200が形成さ
れている。このスパイラルコイル200は、印刷配線基
板11の表面および裏面にそれぞれ配置された平板状の
軟磁性体101a、101bによってサンドウィッチさ
れている。この軟磁性体101a,101bは可能な限
り薄い物が望ましい。これら軟磁性体101a,101
bを薄くするためには、飽和磁束密度が高く、透磁率が
大きい材料のものを用いることが好ましい。本実施形態
では、アモルファス薄帯を軟磁性体101a,101b
として用いている。
【0017】しかし、前述したように、アモルファス磁
性体から成る軟磁性体101a,101bでサンドウィ
ッチする構造のみの場合には、特にスパイラルコイル2
00の中央部及び測部において、磁路中に空隙部が生じ
ることになる。このためインダクタンス値は巻数に比較
し小さい。
性体から成る軟磁性体101a,101bでサンドウィ
ッチする構造のみの場合には、特にスパイラルコイル2
00の中央部及び測部において、磁路中に空隙部が生じ
ることになる。このためインダクタンス値は巻数に比較
し小さい。
【0018】このため、本実施形態においては、スパイ
ラルコイル200の中央部分の印刷配線基板11に貫通
孔を開け、ここに別の軟磁性体100を配置して埋め込
む構造を採用している。この構造により、磁路中の空隙
部を小さくする事ができインダクタンス値を大きくする
ことができる。
ラルコイル200の中央部分の印刷配線基板11に貫通
孔を開け、ここに別の軟磁性体100を配置して埋め込
む構造を採用している。この構造により、磁路中の空隙
部を小さくする事ができインダクタンス値を大きくする
ことができる。
【0019】軟磁性体100としては、その形状からフ
ェライト又はダスト系材料を用いることが適当である
が、印刷配線基板11が薄く貫通孔のアスペクト比が十
分に小さい場合にはアモルファス磁性体を用いることも
できる。
ェライト又はダスト系材料を用いることが適当である
が、印刷配線基板11が薄く貫通孔のアスペクト比が十
分に小さい場合にはアモルファス磁性体を用いることも
できる。
【0020】また、軟磁性体101a,101bは印刷
配線基板11の表面・裏面ともスパイラルコイル200
全面を覆う広さとなっている。これによって漏れ磁束を
小さくでき、周辺回路の誤動作を防止することが可能と
なる。
配線基板11の表面・裏面ともスパイラルコイル200
全面を覆う広さとなっている。これによって漏れ磁束を
小さくでき、周辺回路の誤動作を防止することが可能と
なる。
【0021】以上のように、第1実施形態の構造によれ
ば、印刷配線基板11に形成されたスパイラルコイル2
00を透磁率が高く、大きな飽和磁束密度を持つアモル
ファス磁性体でサンドウィッチする構造のインダクタに
おいて、スパイラルコイル200の中央部に対応する位
置の印刷配線基板11に穴をあけ、ここに別の軟磁性体
100を配する事で、磁路中の空隙部を減少させること
ができ、薄型で且つ高インダクタンスを得ることができ
るようになる。
ば、印刷配線基板11に形成されたスパイラルコイル2
00を透磁率が高く、大きな飽和磁束密度を持つアモル
ファス磁性体でサンドウィッチする構造のインダクタに
おいて、スパイラルコイル200の中央部に対応する位
置の印刷配線基板11に穴をあけ、ここに別の軟磁性体
100を配する事で、磁路中の空隙部を減少させること
ができ、薄型で且つ高インダクタンスを得ることができ
るようになる。
【0022】図3および図4には、本発明の第2実施形
態に係るインダクタの断面および平面形状が示されてい
る。図3の断面図は図4のI−I線に沿った断面形状で
ある。
態に係るインダクタの断面および平面形状が示されてい
る。図3の断面図は図4のI−I線に沿った断面形状で
ある。
【0023】本第2実施形態においては、スパイラルコ
イル200の中央部分の印刷配線基板11に貫通孔を開
けてそこに別の軟磁性体100を配置して埋め込むだけ
でなく、さらに、スパイラルコイル200の両側部の印
刷配線基板11にも貫通孔を開け、そこに軟磁性体10
3,104を配置して埋め込む構造を採用している。こ
れにより、磁路中の空隙部をさらに小さくする事がで
き、インダクタンス値を大きくすることができる。
イル200の中央部分の印刷配線基板11に貫通孔を開
けてそこに別の軟磁性体100を配置して埋め込むだけ
でなく、さらに、スパイラルコイル200の両側部の印
刷配線基板11にも貫通孔を開け、そこに軟磁性体10
3,104を配置して埋め込む構造を採用している。こ
れにより、磁路中の空隙部をさらに小さくする事がで
き、インダクタンス値を大きくすることができる。
【0024】軟磁性体103,104は軟磁性体100
と同じ材質であってもよいが、かならずしも同じである
必要はない。例えば、軟磁性体100および軟磁性体1
03,104の一方、または、軟磁性体100及び軟磁
性体103,104の両方をダスト系の材料を用いる事
によりダスト材部分の飽和特性から、 a.小電流時大インダクタンス b.大電流時小インダクタンス となるスインギング特性のインダクタを実現することが
可能となる。
と同じ材質であってもよいが、かならずしも同じである
必要はない。例えば、軟磁性体100および軟磁性体1
03,104の一方、または、軟磁性体100及び軟磁
性体103,104の両方をダスト系の材料を用いる事
によりダスト材部分の飽和特性から、 a.小電流時大インダクタンス b.大電流時小インダクタンス となるスインギング特性のインダクタを実現することが
可能となる。
【0025】なお、以上の実施形態では、印刷配線基板
11の内層にスパイラルコイル200を形成する場合を
例示したが、スパイラルコイル200を印刷配線基板1
1の表面上に形成し、そのスパイラルコイル200上に
絶縁体を介して軟磁性体101aを配するようにするこ
とも可能である。
11の内層にスパイラルコイル200を形成する場合を
例示したが、スパイラルコイル200を印刷配線基板1
1の表面上に形成し、そのスパイラルコイル200上に
絶縁体を介して軟磁性体101aを配するようにするこ
とも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、基板に
形成されたスパイラルコイルを透磁率が高く、大きな飽
和磁束密度を持つアモルファス磁性体でサンドウィッチ
する構造のインダクタにおいて、スパイラルコイルの中
央部、または中央部と側部の双方に対応する位置の基板
に穴をあけ、ここに別の軟磁性体を配する事で、磁路中
の空隙部を減少させることができ、薄型で且つ高インダ
クタンスを得ることができるようになる。
形成されたスパイラルコイルを透磁率が高く、大きな飽
和磁束密度を持つアモルファス磁性体でサンドウィッチ
する構造のインダクタにおいて、スパイラルコイルの中
央部、または中央部と側部の双方に対応する位置の基板
に穴をあけ、ここに別の軟磁性体を配する事で、磁路中
の空隙部を減少させることができ、薄型で且つ高インダ
クタンスを得ることができるようになる。
【図1】本発明の第1実施形態に係るインダクタ装置の
断面形状を示す断面図。
断面形状を示す断面図。
【図2】本発明の第1実施形態に係るインダクタ装置の
平面形状を示す平面図。
平面形状を示す平面図。
【図3】本発明の第2実施形態に係るインダクタ装置の
断面形状を示す断面図。
断面形状を示す断面図。
【図4】本発明の第2実施形態に係るインダクタ装置の
平面形状を示す平面図。
平面形状を示す平面図。
【図5】アモルファス薄帯を用いた従来のインダクタ装
置の断面形状を示す断面図。
置の断面形状を示す断面図。
【図6】アモルファス薄帯を用いた従来のインダクタ装
置の平面形状を示す平面図。
置の平面形状を示す平面図。
【図7】E型コアを用いた従来のインダクタ装置の断面
形状を示す断面図。
形状を示す断面図。
【図8】E型コアを用いた従来のインダクタ装置の平面
形状を示す平面図。
形状を示す平面図。
11…印刷配線基板 100…軟磁性体 101a…軟磁性体 101b…軟磁性体 103…軟磁性体 104…軟磁性体 200…スパイラルコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 37/00 H01F 27/24 C J
Claims (8)
- 【請求項1】 印刷配線基板と、この印刷配線基板に形
成され、スパイラル状のパターンを有するスパイラルコ
イルとを具備し、前記スパイラルコイルを前記基板の表
面及び裏面に配置された第1の軟磁性体によって挟む構
造を有するインダクタ装置において、 前記基板上における前記スパイラルコイルの中央部に対
応する位置に貫通孔を設け、その貫通孔内に第2の軟磁
性体を配置したことを特徴とするインダクタ装置。 - 【請求項2】 前記第1の軟磁性体はアモルファス磁性
体から構成されていることを特徴とする請求項1記載の
インダクタ装置。 - 【請求項3】 前記第2の軟磁性体は、アモルファス磁
性体、またはフェライト若しくはダスト系材料から構成
されていることを特徴とする請求項1記載のインダクタ
装置。 - 【請求項4】 前記基板上における前記スパイラルコイ
ルの側部に対応する位置に第2の貫通孔を設け、この第
2の貫通孔内に第3の軟磁性体を配置したことを特徴と
する請求項1記載のインダクタ装置。 - 【請求項5】 前記第2および第3の軟磁性体、または
その一方の軟磁性体として、ダスト系材料を用いたこと
を特徴とする請求項4記載のインダクタ装置。 - 【請求項6】 前記第1の磁性体は、 前記スパイラルコイル全体を覆うように少なくとも前記
スパイラルコイルのパターンよりも大きなサイズを有す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1
項記載のインダクタ装置。 - 【請求項7】 印刷配線基板と、 この印刷配線基板に形成され、スパイラル状のパターン
を有するスパイラルコイルと、 前記基板上における前記スパイラルコイルの中央部に対
応する位置に設けられた貫通孔内に配置された第1の軟
磁性体と、 前記スパイラルコイル全体を前記基板の表面及び裏面か
ら挟むように配置された平板状の第2および第3の軟磁
性体とを具備することを特徴とするインダクタ装置。 - 【請求項8】 前記基板上における前記スパイラルコイ
ルの側部に対応する位置に第2の貫通孔を設け、この第
2の貫通孔内に第4の軟磁性体を配置したことを特徴と
する請求項7記載のインダクタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9229553A JPH1167541A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | インダクタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9229553A JPH1167541A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | インダクタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167541A true JPH1167541A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16893980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9229553A Pending JPH1167541A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | インダクタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167541A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288975A2 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic device, method for manufacturing the same and power supply module equipped with the same |
| JP2003234214A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Toko Inc | 電子回路モジュール |
| JP2003257744A (ja) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁性素子及びその製造方法並びにそれを用いた電源モジュール |
| WO2005020254A3 (en) * | 2003-08-26 | 2005-04-07 | Philips Intellectual Property | Ultra-thin flexible inductor |
| WO2005020253A3 (en) * | 2003-08-26 | 2005-04-14 | Philips Intellectual Property | Printed circuit board with integrated inductor |
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