インダクタおよびＤＣ−ＤＣコンバータ
【課題】磁気飽和し難く、直流重畳特性に優れる低背のインダクタおよび特性劣化し難い低背で省スペースのＤＣ−ＤＣコンバータを実現する。
【解決手段】インダクタ１は、同一平面上に並び同方向に巻回する第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とが接続電極１０５により接続されたコイル電極部１０を有する。コイル電極部１０は、前記平面に直交する方向の両側から第１磁性体層１１および第２磁性体層１２により挟持される。第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２の接続電極１０５側と反対の端部である第１突起電極１０３および第２突起電極１０４は、前記平面に垂直な方向へ延びる形状からなり、第１磁性体層１１からも突出する長さを有し、インダクタ１の両端電極として機能する。そして、この低背のインダクタ１を実装回路基板２０上に配置することで、２層構造からなる低背のＤＣ−ＤＣコンバータが形成される。
【解決手段】インダクタ１は、同一平面上に並び同方向に巻回する第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とが接続電極１０５により接続されたコイル電極部１０を有する。コイル電極部１０は、前記平面に直交する方向の両側から第１磁性体層１１および第２磁性体層１２により挟持される。第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２の接続電極１０５側と反対の端部である第１突起電極１０３および第２突起電極１０４は、前記平面に垂直な方向へ延びる形状からなり、第１磁性体層１１からも突出する長さを有し、インダクタ１の両端電極として機能する。そして、この低背のインダクタ１を実装回路基板２０上に配置することで、２層構造からなる低背のＤＣ−ＤＣコンバータが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インダクタおよび当該インダクタを用いたＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器の小型化に伴い、当該電子機器に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータも小型化や低背化が求められている。このため、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの中でも比較的大きなスペースを要するインダクタの小型化や低背化が求められている。
【０００３】
このような小型のインダクタとしては、例えば、特許文献１に示すように、平面状のスパイラルコイルを有し、当該スパイラルコイルを対向する両面側から絶縁層で挟持した後に、さらに当該絶縁層を挟持するように磁性体を配置したインダクタが、開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、三層の絶縁層の各層間にスパイラルコイルを配置し、これら絶縁層とスパイラルコイルとからなる層状部材を磁性体で挟持する構造のインダクタが、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４１０８７６号公報
【特許文献２】特開平１−１５７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２に記載のインダクタでは、必ず絶縁層を形成しなければならず、当該絶縁層が低背化の規制要因となってしまう。また、特許文献１や特許文献２に記載のインダクタでは、複数のスパイラルコイルで発生される磁界が結合するため、磁性体が薄いと磁気飽和が起きやすく、直流重畳特性が悪い。特に、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力インダクタでは、使用用途によって負荷電流が大きくなる場合があり、インダクタが磁気飽和しやすいと特性劣化が生じやすい。一方で、磁気飽和を起きにくくし、直流重畳特性を良くするには、磁性体を厚くしなければならず、これも低背化の規制要因となってしまう。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、負荷電流が大きくなるような状況で使用されても磁気飽和し難く、直流重畳特性に優れる低背のインダクタを実現することにある。さらには、当該インダクタを用いることで、各種特性に優れ、低背化、小型化されたＤＣ−ＤＣコンバータを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）この発明は、コイル電極と磁性体層とからなるインダクタに関するものである。コイル電極は、螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、第１スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および第２スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有する。そして、コイル電極部は、第１突起電極および第２突起電極を両端電極とし、磁性体層は、該コイル電極部を挟持し第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成されている。
【０００９】
この構成では、絶縁層を有さないので、インダクタが低背化される。また、第１スパイラル電極により生じる磁界と、第２スパイラル電極により生じる磁界とが同じ方向を向いて並列して存在するため、互いに結合せず強めあわないので、磁気飽和し難く、直流重畳特性に優れる。さらに、この特性により、磁性体層の厚みを薄くすることができ、より低背化が可能になる。
【００１０】
（２）また、この発明のインダクタの磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成されている。
【００１１】
この構成では、磁性体層の抵抗率を容易に高くすることができる。上記絶縁層の無い構成を容易に実現できる。
【００１２】
（３）また、この発明のインダクタの磁性体層は、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極を平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなる。第１磁性体層には突起電極が挿通する貫通孔が形成される。第２磁性体層には、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極が収納される凹部が形成されている。
【００１３】
この構成では、インダクタの具体的構成を示しており、コイル電極の第１突起電極および第２突起電極を除く部分が、完全に第１磁性体層および第２磁性体層で内包された構造を実現できる。これにより、インダクタの特性を向上することができる。
【００１４】
（４）また、この発明のインダクタの第２磁性体層は、第１スパイラル電極および第２スパイラル電極の巻回の中央領域において第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備える。該凸部と、該凸部の平面領域を第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、凸部の平面領域を当該凸部を除き第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とする。そして、第１スパイラル電極もしくは第２スパイラル電極に対応して、該中央の立体領域において第１磁性体層もしくは凸部を除く第２磁性体層を横断する厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、中央の立体領域の第１もしくは第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている。
【００１５】
この構成では、インダクタの形状をより具体的に示したものであり、このような寸法設定の構造とすることで、低背でありながら磁気飽和が生じにくい構造を、より効果的に実現できる
（５）また、この発明のインダクタの第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極は、単一の金属板の打ち抜き加工により形成されている。
【００１６】
この構成では、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極の一体構造を容易に成型できる。
【００１７】
（６）また、この発明のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されている。
【００１８】
この構成では、更なる突起電極を形成することで、インダクタの中間タップや、当該インダクタを実装する際の補助用の脚にも利用できる。
【００１９】
（７）また、この発明のインダクタの第１突起電極、第２突起電極、および更なる突起電極の全ては、コイル電極部を金属板の打ち抜き加工により形成した場合に、更なる折り曲げ加工により形成されている。
【００２０】
この構成では、更なる突起電極を容易に成型できる。
【００２１】
（８）また、この発明のインダクタの少なくとも第１突起電極および第２突起電極を補強する補強材が磁性体層の外面に形成されている。
【００２２】
この構成では、補強材を用いることで、第１突起電極および第２突起電極の強度を高めることができる。
【００２３】
（９）また、この発明のインダクタの第１突起電極、第２突起電極、および更なる突起電極の全ては、打ち抜き加工と前記更なる折り曲げ加工との間に、非平面的形状となる異形加工が施されている。
【００２４】
この構成では、各突起電極を非平面的形状に異形加工することで、これらの突起電極の厚みが薄くても、強度を高めることができる。
【００２５】
（１０）また、この発明のインダクタの磁性体層は、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に突出する形状の磁性体突起部を備える。
【００２６】
この構成では、当該インダクタを実装する際の脚となり得る部材を、磁性体により形成でき、当該磁性体を利用することで、強度の高い脚をより自由な形状で成型できる。
【００２７】
（１１）また、この発明のインダクタの磁性体層の第１突起電極および第２突起電極が露出する面と反対側の面は、平坦に形成されている。
【００２８】
この構成では、当該インダクタを実装回路基板上に実装する際に、実装面と反対側の面が平坦であるので、マウンタのピックアップノズルに吸着させやすい。
【００２９】
（１２）また、この発明は、インダクタと実装回路基板とからなるＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。インダクタは、コイル電極部と磁性体層とを備える。コイル電極部は、螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と第１スパイラル電極外周端とを接続する接続電極と、第１スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および第２スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有する。コイル電極は、第１突起電極および第２突起電極を両端電極とし、磁性体層は、該コイル電極部を挟持し第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成されている。そして、インダクタは、平面に沿って広がりを有し、平面に直交する厚み方向に薄い平板状からなる。実装回路基板は、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するための回路パターンが形成され、該回路パターンの所定ランドに少なくともキャパシタとスイッチ素子とを含む複数の電子部品が実装されている。そして、平板状のインダクタは、実装回路基板の実装面側に、複数の電子部品の少なくとも一部を覆うように配置され、回路パターンの出力インダクタが接続されるべきランドに、第１突起電極および第２突起電極が接続されている。
【００３０】
この構成では、平板状で低背化されたインダクタが実装回路基板上に配置される２層構造になることで、ＤＣ−ＤＣコンバータを省スペース化且つ低背化できる。
【００３１】
（１３）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタの磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成されている。
【００３２】
この構成では、磁性体層の抵抗率を容易に高くすることができ、絶縁層の無い低背化されたインダクタを容易に実現できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの低背化も容易に実現できる。
【００３３】
（１４）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの磁性体層は、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極を平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなる。第１磁性体層には、突起電極が挿通する貫通孔が形成され、第２磁性体層には、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極が収納される凹部が形成されている。
【００３４】
この構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるインダクタの具体的構成を示しており、コイル電極の第１突起電極および第２突起電極を除く部分が、完全に第１磁性体層および第２磁性体層で内包される構造を実現できる。これにより、インダクタの特性を向上することができ、ひいてはＤＣ−ＤＣコンバータの特性も向上することができる。
【００３５】
（１５）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの第２磁性体層は、第１スパイラル電極および第２スパイラル電極の巻回の中央領域において第１磁性体層に当接または近接する高さの凸部を備える。該凸部と、該凸部の平面領域を第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、凸部の平面領域を当該凸部を除き第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とする。そして、第１スパイラル電極もしくは第２スパイラル電極に対応して、該中央の立体領域において第１磁性体層および凸部を除く第２磁性体層を横断する厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、中央の立体領域の第１もしくは第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている。
【００３６】
この構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータの平板状インダクタの形状をより具体的に示したものであり、このような寸法設定の構造とすることで、低背でありながら磁気飽和が生じにくい構造を、より効果的に実現できる
（１６）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、更なる突起電極の少なくとも１個は、実装回路基板の回路パターンにおける出力インダクタの中間タップとなる位置に接続されている。
【００３７】
この構成では、中間タップを有するインダクタを容易に形成することができるので、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータを並列接続するような構成の場合に、中間タップにより分割された各インダクタをそれぞれのＤＣ−ＤＣコンバータに割り当てる構成を、低背且つ省スペースで実現できる。
【００３８】
（１７）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、これら更なる突起電極は、平板状のインダクタと実装回路基板との距離と略同じ長さで形成され、実装回路基板の浮き電極に接続されている。
【００３９】
この構成では、インダクタと他の回路とを電気的に接続する第１突起電極および第２突起電極以外の突起電極を、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として利用できる。これにより、第１突起電極および第２突起電極のみからなる構造よりも、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。
【００４０】
（１８）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの磁性体層は、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に突出する形状で、且つ平板状のインダクタと実装回路基板との距離と略同じ長さからなる磁性体突起部を備える。
【００４１】
この構成では、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として磁性体突起部を利用できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。さらに、磁性体を利用した突起部であるので、上述の突起電極を用いた場合よりも、形状および設置位置の自由度が高くなり、必要な強度を得やすい。
【００４２】
（１９）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタと実装回路基板との間には、樹脂が充填されている。
【００４３】
この構成では、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として、充填した樹脂を利用できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。また、実装回路基板上の電子部品や電極パターンが樹脂により保護され、信頼性が向上する。
【００４４】
（２０）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から実装回路基板、平板状のインダクタの順に配置され、実装回路基板にマザー基板に対する接続手段を備える。
【００４５】
この構成では、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでは、マザー基板に対して、実装回路基板、平板状のインダクタの順で配置される。
【００４６】
（２１）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から平板状のインダクタ、実装回路基板の順に配置され、平板状のインダクタの側面に実装回路基板をマザー基板に接続する接続手段を備える。
【００４７】
この構成では、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでは、マザー基板に対して、平板状のインダクタ、実装回路基板の順で配置される。この場合、実装回路基板とマザー基板とがインダクタにより離間するが、インダクタの側面に接続手段を設けることで、これら実装回路基板とマザー基板とが接続されＤＣ−ＤＣコンバータとして機能する。
【００４８】
（２２）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から平板状のインダクタ、実装回路基板の順に配置されるとともに、マザー基板に投影される実装回路基板の面積が平板状のインダクタの面積よりも広い形状からなる。そして、平板状のインダクタを間に介さない領域に実装回路基板をマザー基板に接続する接続手段を備える。
【００４９】
この構成でも、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでも、マザー基板に対して、平板状のインダクタ、実装回路基板の順で配置される。ただし、この場合、実装回路基板がインダクタよりも広いので、インダクタの配置されていない領域に、実装回路基板とマザー基板とを接続する機構が設けられている。この機構でも、実装回路基板とマザー基板とが接続されＤＣ−ＤＣコンバータとして機能する。
【発明の効果】
【００５０】
この発明によれば、磁気飽和し難く直流重畳特性に優れる簡素な構造で低背のインダクタを実現することができる。また、この発明によれば、負荷変動が大きく、負荷電流が大きくなるような状況になっても特性劣化しない小型で低背のＤＣ−ＤＣコンバータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施形態のインダクタ１の外観斜視図、および、インダクタ１の分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態のインダクタ１におけるコイル電極部１０の平面図および側面図と、第１磁性体層１１の平面図および側面図と、第２磁性体層１２の平面図および側面図である。
【図３】第１の実施形態のインダクタ１から発生する磁界の様子を模式的に示した側面断面図である。
【図４】中央立体領域の寸法の定義を説明するための図である。
【図５】中央立体領域の寸法設定によるインダクタとしての特性変化を示す図である。
【図６】第１の実施形態の他の構成からなるインダクタの例を示す外観斜視図である。
【図７】第２の実施形態のインダクタ１Ｄの外観斜視図およびコイル電極１０Ｂの外観斜視図である。
【図８】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路図である。
【図９】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【図１１】第４の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明の第１の実施形態に係るインダクタについて、図を参照して説明する。
図１（Ａ）は本実施形態のインダクタ１の外観斜視図であり、図１（Ｂ）はインダクタ１の分解斜視図である。
図２（Ａ）はコイル電極部１０の平面図であり、図２（Ｂ）はコイル電極部１０の側面図である。図２（Ｃ）は第１磁性体層１１の平面図であり、図２（Ｄ）は第１磁性体層１１の側面図である。図２（Ｅ）は第２磁性体層１２の平面図であり、図２（Ｆ）は第２磁性体層１２の側面図である。
図３は、本実施形態のインダクタ１から発生する磁界の様子を模式的に示した側面断面図である。なお、図３において太線の二点鎖線がインダクタ１で発生する磁界の一部を模式的に示している。
【００５３】
インダクタ１は、図１に示すように、平板状のコイル電極部１０と、当該コイル電極部１０を囲む磁性体を構成する第１磁性体層１１および第２磁性体層１２と、を備える。コイル電極部１０の殆どの部分は、当該コイル電極部１０の平板面に直交する方向の両側から第１磁性体層１１と第２磁性体層１２とで挟持されているが、コイル電極１０の第１突起電極１０３および第２突出電極１０４は、第１磁性体層１１から所定長だけ突出している。そして、これら第１突起電極１０３および第２突出電極１０４は、インダクタ１の両端電極として機能する。
【００５４】
コイル電極部１０は、同一の平面上においてそれぞれに異なる領域で巻回された第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とを有する。第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とは、巻回方向が同じである。例えば、本実施形態の場合であれば、第１スパイラル電極１０１は、内周端を始点とし、外周端を終点として第１磁性体層１１側から見れば、反時計回りに巻回する形状であり、これに連続する形状となる第２スパイラル電極１０２は、外周端を始点とし、内周端を終点として第１磁性体層１１側から見れば、反時計回りに巻回する形状である。
【００５５】
これら第１スパイラル電極１０１の外周端と第２スパイラル電極１０２の外周端とは、所定の距離間隔で近接した位置にあり、外周端同士とは、接続電極１０５により接続されている。一方、第１スパイラル電極１０１の内周端には、当該第１スパイラル電極１０１の形成される平面に直交する方向に延びる形状の第１突起電極１０３が形成されている。また、第２スパイラル電極１０２の内周端には、第１突起電極１０４と平行に延びる形状からなる第２突起電極１０４が形成されている。これら第１突起電極１０３、第２突起電極１０４の長さは、第１磁性体層１１の厚みよりも長く、且つ、後述するＤＣ−ＤＣコンバータに実装する際に、実装用回路基板との接続が可能な長さに設定されている。
【００５６】
コイル電極部１０を構成するこれらの第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、および接続電極１０５は、一体成形されている。具体的な成形方法としては、所定厚み（例えば、０．２ｍｍ程度）からなる銅板等の金属板を、上記全ての部位が一体化した状態で打ち抜き加工した後に、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４に対応する部位を折り曲げ加工する方法を用いている。このような金属板の打ち抜き加工と折り曲げ加工とを用いることで、コイル電極部１０を簡素な工程で容易に形成することができる。
【００５７】
第１磁性体層１１は、所定厚み（例えば、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度）の平板形状からなり、コイル電極部１０の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を挿通させるための貫通孔１１３，１１４が形成されている。
【００５８】
第２磁性体層１２も、同じく所定厚み（例えば、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度、望ましくは凹部１２１底面に対応する領域の厚みが第１磁性体層の厚みに等しい）の平板形状からなり、コイル電極部１０の第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５を収納する凹部１２１が形成されている。この凹部１２１は、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５の厚みと略同じで且つこれらが完全に収納される深さに形成されている。
【００５９】
そして、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２の巻回の中央領域には、第２磁性体層１２の周辺部が第１磁性体層１１に当接した際に、当該第１磁性体層１１に当接するか近接する高さの凸部１２２が形成されている。なお、本実施形態では、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および凸部１２２の形状を直方体とした場合を示したが、直方体の側壁稜線を角面取りやＲ面取りした形状や、円柱形、楕円柱形、さらには平面断面が多角形の柱状体であってもよい。
【００６０】
このような構造の第１磁性体層１１と第２磁性体層１２とで、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２、および接続電極１０５を挟持することで、側面を含め、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５を、第１磁性体層１１および第２磁性体層１２で、完全に内包することができる。これにより、単に平板状の磁性体層同士で挟持するよりも、優れた特性のインダクタを構成することができる。
【００６１】
第１磁性体層１１と第２磁性体層１２は、フェライト系、ダスト系、メタル系等のうちの抵抗率が高い磁性材料が用いられており、例えば、抵抗率が約１０３Ω・ｍ以上の磁性体材料が用いられている。このような高抵抗率の材質を用いて第１磁性体層１１および第２磁性体層１２を形成することで、従来技術に示した通常のインダクタのように、第１磁性体層１１とコイル電極部１０との間、および第２磁性体層１２とコイル電極部１０との間に絶縁層を挿入する必要がなくなる。したがって、これら２個の絶縁層の厚み分を低背化させることができ、従来よりも低背のインダクタを構成することができる。
【００６２】
さらに、上述のように第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とを、同一平面の異なる位置に同じ巻回方向で形成していることで、図３に示すように、第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とのそれぞれが発生する磁界は結合せず、互いに強めあわない。このため、大電流が流れたとしても、発生する磁界は、２つの電極の磁界が結合する場合よりも弱く抑えることができる。このため、磁性体層を厚くしなくても、磁気飽和し難い。したがって、磁性体層の厚みを薄くしながらも優れた直流重畳特性を得られる。すなわち、直流重畳特性に優れる低背のインダクタを構成することができる。
【００６３】
また、上述のような構成でインダクタ１を形成し、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４側を実装回路基板側として実装する場合、第２磁性体層１２の表面は平坦であるので、実装時にピックアップノズルで吸着しやすく、特に別部材を用いることなく、実装作業性に優れるインダクタを構成することができる。
【００６４】
また、このような構成のインダクタ１は、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２に囲まれる凸部１２２を含む所定立体領域の寸法を、次に示すように設定することがより望ましい。図４（Ａ）は当該立体領域の寸法の定義を説明するための平面図および直交する二側面方向から見た断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ’断面を拡大した図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ’断面を拡大した図である。また、図５は、立体領域の寸法設定によるインダクタとしての特性変化を示す図である。
【００６５】
図４に示すように、凸部１２２を含む立体領域は、第２磁性体層１２の凸部１２２と、当該凸部１２２の平面領域を第１磁性体層１１の厚み方向の全長に亘り仮想的に伸延させた第１の立体領域１１０Ｂｒと、凸部１２２の平面領域を、該凸部１２２を除き第２磁性体層１２の厚み方向の全長に亘り仮想的に伸延させた第２の立体領域１２０Ｂｒと、から構成される。ここで、例えば、凸部１２２が直方体である場合、面積Ｓｖは、第１磁性体層１１においては、第１磁性体層１１の第１の立体領域１１０Ｂｒの厚み方向に平行な周辺面の側面積（Ｓｖｓ（１１０），Ｓｖｔ（１１０））とした時、Ｓｖ（１１０）＝２×（Ｓｖｓ（１１０）＋Ｓｖｔ（１１０））で表される。同様に、第２磁性体層１２においては、第２磁性体層の第２の立体領域１２０Ｂｒの厚み方向に平行な周辺面の側面積（Ｓｖｓ（１２０），Ｓｖｔ（１２０））とした時、Ｓｖ（１２０）＝２×（Ｓｖｓ（１２０）＋Ｓｖｔ（１２０））で表される。そして、この凸部１２２の第１スパイラル電極１０１もしくは第２スパイラル電極１０２の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈ（図４（Ａ）における実線型斜線のハッチング部）と、面積Ｓｖ（１１０）および面積Ｓｖ（１２０）とを所定の比率で設定する。
【００６６】
具体的に、この比率は、０．１＜Ｓｖ（１１０）／Ｓｈ＜０．６５、および、０．１＜Ｓｖ（１２０）／Ｓｈ＜０．６５で設定される。これは、Ｓｖ／Ｓｈが０．１より小さければ、図５に示すように磁束密度が上昇して部分的な磁気飽和を発生する可能性が高いからであり、Ｓｖ／Ｓｈが０．６５より大きければ、図５に示すように、側面積Ｓｖを増やす、すなわちインダクタ１の厚みを増加させても磁束密度低減効果が飽和するからである。また、本実施形態では、凸部１２２が第１磁性体層１１に当接する例を示したが、当接しない場合にも同様の設定を行うことができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、平板状の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４をそのままインダクタ１の両端電極にする例を示したが、上述のように実装回路基板へ実装する場合には、図６に示すような構造により、当該第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を補強することで、実装時および実装後の接続部の強度を得ることができる。
【００６８】
図６は本実施形態の他の構成からなるインダクタの例を示す図である。図６（Ａ）は補強材１３を用いる例であり、図６（Ｂ）は第１突起電極および第２突起電極の形状を立体的（非平面的）に変更した例であり、図６（Ｃ）は磁性体突起部１１５を用いる例である。
【００６９】
図６（Ａ）に示すインダクタ１Ａは、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が第１磁性体層１１から突出する位置で補強材１３により補強された構造を有する。他の構成は、図１に示したインダクタ１と同じである。補強材１３は、絶縁性樹脂等の絶縁性を有する素材を用いる。このような構造とすることで、単に第１突起電極１１３、第２突起電極１１４の強度に、補強材１３の強度が加えられるので、機械的強度を高めることができる。
【００７０】
図６（Ｂ）に示すインダクタ１Ｂは、第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａが、単なる平板形状ではなく、幅方向の中間で屈曲する非平面的な形状からなる。第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａは、第１スパイラル電極１０１および第２スパイラル電極１０２に接続する位置から、屈曲する形状に形成されている。この屈曲形状は、例えば、第１突起電極１０３Ａおよび第２突起電極１０４Ａを折り曲げ加工により形成する前に、平板面に屈曲形状に相当する窪みをプレス等により形成しておけば、容易に成形することができる。このような第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａの形状の場合、第１磁性体層１１には、平面視して孔の長手方向の中間で屈曲する略長方形の断面を有する貫通孔１１３Ａ，１１４Ａが形成されている。このような平板の幅方向において屈曲形状の第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａとすることで、単に平板形状の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４よりも機械的強度を高めることができる。なお、図６（Ｂ）に示す立体的屈曲形状は一例であり、平板を幅方向へ屈曲させる等の非平面的な構造であれば、他の形状であってもよい。
【００７１】
図６（Ｃ）に示すインダクタ１Ｃは、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４の突出部分の長さと略同じ長さを有する複数の磁性体突起部１１５が第１磁性体層１１の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４が突出する側の表面に形成されている。磁性体突起部１１５は、第１磁性体層１１の表面に、インダクタ１Ｃが実装回路基板上に実装された際に第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に係る力を代替的に受けられるように配置されている。例えば、図６（Ｃ）の例であれば、第１磁性体層１１の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に近い側の側辺の中央近傍位置と、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４から遠い側の側辺の両端近傍位置に配置されている。これら磁性体突起部１１５は、第１磁性体層１１と同じ材質構成からなり、第１磁性体層１１と一体成形されている。このような一体成形を用いれば、個別に成型しても同様の構造が実現できるものの、より簡素な工程で成形することができる。そして、このような構成とすることで、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に係る力が磁性体突起部１１５へ分散され、機械的強度を高めることができる。なお、図６（Ｃ）に示す磁性体突起部１１５の形状、形成位置および形成個数は一例であり、実装回路基板への実装仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００７２】
次に、第２の実施形態に係るインダクタについて図を参照にして説明する。
図７（Ａ）は、本実施形態のインダクタ１Ｄの外観斜視図であり、図７（Ｂ）は本実施形態のインダクタ１Ｄに用いられるコイル電極１０Ｂの外観斜視図である。
【００７３】
本実施形態のインダクタ１Ｄは、第１の実施形態の図１に示したインダクタ１に対して、コイル電極部１０Ｂに、更なる突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄが形成されたものである。突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５における第１突起電極１０３および第２突起電極１０４とは、異なる位置に形成されている。また、突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１突起電極１１３、第２突起電極１１４と略同じ幅および略同じ長さで形成されている。このようなコイル電極部１０Ｂに対して、第１磁性体層１１Ｃには、突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄに対応する位置に貫通孔１１６Ａ〜１１６Ｄが形成されている。
【００７４】
このような構造とすることで、当該インダクタ１Ｄを実装する際に、各突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄを実装回路基板の浮き電極に接合すれば、第１突起電極１０３や第２突起電極１０４と平行する補強材として利用することができる。これにより、インダクタ１Ｄの実装状態で機械的強度を高くすることができる。また、各突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄの所定の少なくとも１個を、実装回路基板の所定の回路位置に接続することで、インダクタ１Ｄの中間タップ電極として利用することもできる。中間タップ電極として使用する場合としては、例えば複数のＤＣ−ＤＣコンバータを並列接続して用いる場合に、当該中間タップ電極により分割される各インダクタを、それぞれのＤＣ−ＤＣコンバータの出力インダクタに割り当てることができ、並列接続される各ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を常時同じにすることができる。このように、本実施形態の構成を用いれば、より使用用途の広いインダクタを形成することができる。
【００７５】
そして、これら突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１スパイラル電極１０１や第２スパイラル電極１０２の最外周辺や最内周辺に形成することで、第１突起電極１０３や第２突起電極１０４と同様に、単純な折り曲げ加工により成形することができる。
【００７６】
なお、図７に示す突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄの形成位置、形成個数は一例であり、これらは仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００７７】
次に、第３の実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて、図を参照して説明する。
【００７８】
図８は、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路図であり、ここでは、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）の三種類を例に示しているが、他の構成であってもよい。
【００７９】
図８（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流値に応じてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、スイッチ具素子Ｑ１，Ｑ２、出力インダクタＬｏ、平滑用キャパシタＣｏ、出力電流検出用の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２、制御ＩＣを有する。
【００８０】
図８（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流値のみでなく出力インダクタＬｏの電流検出結果を用いてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、図８（Ａ）の構成に加えて、出力インダクタＬｏの電流値を検出するための抵抗器ＲＤ、オペアンプＯＰを有する。
【００８１】
図８（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流のみでなく出力インダクタＬｏの電流検出結果を用いてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、図８（Ａ）の構成に加えて、出力インダクタＬｏの電流値を取得するための抵抗器ＲＤ１とキャパシタＣＤ１との直列回路、およびキャパシタＣＤ２と抵抗器ＲＤ２との直列回路を有する。
【００８２】
これらのようなＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、出力インダクタＬｏが上述の第１実施形態や第２実施形態で示したインダクタにより実現される。そして、他の回路素子および回路パターンが、後述する実装回路基板上に形成された電極パターンおよび実装される実装電子部品ＳＭＤにより実現される。このような構成を用いれば、特に、ＰＯＬ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｌｏａｄ）に利用されるＤＣ−ＤＣコンバータの場合、負荷電流が急激に増減し、且つ小型で低背化が要求されるので、以下に示す本実施形態の構成は、より一層有効である。
【００８３】
次に、具体的なＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成について示す。図９（Ａ）〜（Ｃ）および図１０（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
これらのＤＣ−ＤＣコンバータＭ１〜Ｍ５は、基本構造として、２層構造からなり、図示しないマザー基板に、上述の各回路素子が実装された実装回路基板が実装され、当該実装回路基板上に出力インダクタＬｏとなるインダクタが配置される構造からなる。
【００８４】
図９（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１は、上述の実施形態で示した突起電極１０６（１０６Ａ〜１０６Ｄ）を有するインダクタ１Ｄと、実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０には、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のいずれかを構成するための回路パターンが形成されており、実装面には、接続用ランド電極２１、実装用ランド電極２２が形成されている。各実装用ランド電極２２には、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のいずれかを構成する回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４が実装されている。また、各接続用ランド電極２１には、インダクタ１Ｄの第１突起電極１０３および第２突起電極１０４のそれぞれが接続されている。また、各突起電極１０６は、図示しない浮き電極に接合されている。このような構成では、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、突起電極１０６がインダクタ１Ｄを実装回路基板２０上の所定位置に支持するための脚として機能する。
【００８５】
このような２層構造を用いることで、従来のディスクリート型のインダクタを実装回路基板２０の実装面に直接設置して実装するよりも、ＤＣ−ＤＣコンバータのマザー基板に対する平面面積を小さくし、省スペース化することができる。さらに、上述の低背化されたインダクタを用いることで、２層構造でありながらもＤＣ−ＤＣコンバータを低背に形成することができる。
【００８６】
図９（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ２は、上述の実施形態で示した磁性体突起部１１５を有するインダクタ１Ｃと実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の構成は、図９（Ａ）と基本的に同じであるが、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ２は、磁性体突起部１１５が実装回路基板２０の実装面に当接する構造からなり、当該磁性体突起部１１５をインダクタ１Ｃの支持のための脚として用いている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、磁性体突起部１１５の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８７】
図９（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ３は、上述の実施形態で示した基本構成のインダクタ１と実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の構成は、図９（Ａ）と同じであるが、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ３は、インダクタ１の下部すなわち第１磁性体層１１の表面に補強脚３０を配置している。この補強脚３０は絶縁性材料で所定の機械的強度を有する材料が用いられており、上述の磁性体突起部１１５と同様に機能を果たす。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、補強脚３０の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８８】
図１０（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ４は、図９（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ３と同様に、上述の最も単純な構成のインダクタ１と実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の基本的構成は、図９（Ａ）と同じであるが、実装回路基板２０の実装面上に、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４の突出部分の長さに準じた誘電体の支持部材２５が形成されている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、支持部材２５の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８９】
図１０（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ５は、図９（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１に対して、インダクタ１Ｄと実装回路基板２０との間に絶縁性樹脂等からなるアンダーフィル４０を充填させた構成を有する。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができ、アンダーフィル４０により機械的強度を高くすることができる。さらに、アンダーフィル４０により、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、突起電極１０６、および回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４を外的に保護できるので、より信頼性の高いＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９０】
なお、これら図９（Ａ）〜（Ｃ）、図１０（Ａ），（Ｂ）の構成は一例であり、これらの構成を適宜組み合わせ、ＤＣ−ＤＣコンバータを形成してもよい。
【００９１】
次に、第４の実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて図を参照して説明する。
図１１は本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【００９２】
これらのＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒ，Ｍ２Ｒも、基本構造として２層構造からなるが、図９、図１０のＤＣ−ＤＣコンバータと異なり、マザー基板にインダクタ１が配置され、当該インダクタ１上に、各回路素子が実装された実装回路基板が配置される構造を有する。
【００９３】
図１１（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒは、マザー基板２００上に、上述のインダクタ１が配置される。この際、インダクタ１は、平坦面である第２磁性体層１２側がマザー基板２００に当接するように配置される。このインダクタ１の第１磁性体層１１側の表面には、実装回路基板２０が配置される。この際、実装回路基板２０は、各回路素子が実装される実装面と反対側の面がインダクタ１の第１磁性体層１１に当接するように配置される。実装回路基板２０の各回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４の実装構成は、上述の図９、図１０に示した実装回路基板２０と同じであるが、図１１（Ａ）の実装回路基板２０には、インダクタ１の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が、実装面側に露出するための貫通孔（図示せず）が形成されており、当該貫通孔を介して、実装面側の接続用ランド電極２１に第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が接続されている。また、インダクタ１の側面には、図示しない配線電極が形成されており、当該配線電極を介して、実装回路基板２０とマザー基板２００とが電気的に接続されている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９４】
図１１（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ２Ｒは、図１１（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒと同様に、マザー基板２００上にインダクタ１が直接配置されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ２Ｒでは、インダクタ１上に配置される実装回路基板２０Ａが、インダクタ１から所定距離離間され、且つ実装面がインダクタ１側を向くように配置されている。また、実装回路基板２０Ａは、平面視した面積が、インダクタ１よりも広く形成されている。インダクタ１と実装回路基板２０Ａとの電気的な接続や支持構造は上述の図９（Ａ）の構造を天地反転した構造からなり、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を接続用ランド電極２１に接合することで電気的な接続を実現し、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、誘電体の支持部材２５により実装回路基板２０Ａの支持機構を実現している。そして、図１１（Ｂ）に示すように、実装回路基板２０Ａがインダクタ１よりも広ければ、インダクタ１を介さない領域における実装回路基板２０Ａの接続用ランド電極２１Ｔとマザー基板２００の接続用ランド電極２０３とを、導電支柱部材２１１で接続することで、実装回路基板２０Ａとマザー基板２００との電気的接続を実現している。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９５】
なお、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す構成も一例であり、これらの構成を適宜組み合わせて、ＤＣ−ＤＣコンバータを形成してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１，１Ａ〜１Ｄ−インダクタ素子、１０，１０Ａ，１０Ｂ−コイル電極部、１１，１１Ａ〜１１Ｃ−第１磁性体層、１２−第２磁性体層、１３−補強材、１０１−第１スパイラル電極、１０２−第２スパイラル電極、１０３，１０４，１０６，１０６Ａ〜１０６Ｄ−突起電極、１０５−接続電極、１１０，１２０−磁性体、１１０Ｂｒ，１２０Ｂｒ−立体領域、１１３，１１４，１１６Ａ〜１１６Ｄ−貫通孔、１１５−磁性体突起部、１２１−凹部、１２２−凸部、２０−実装回路基板、２１，２１Ｔ，２０３−接続用ランド電極、２２−実装用ランド電極、２５−支持部材、３０−補強脚、４０−アンダーフィル、２００−マザー基板、２１１−導電支柱部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インダクタおよび当該インダクタを用いたＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器の小型化に伴い、当該電子機器に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータも小型化や低背化が求められている。このため、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの中でも比較的大きなスペースを要するインダクタの小型化や低背化が求められている。
【０００３】
このような小型のインダクタとしては、例えば、特許文献１に示すように、平面状のスパイラルコイルを有し、当該スパイラルコイルを対向する両面側から絶縁層で挟持した後に、さらに当該絶縁層を挟持するように磁性体を配置したインダクタが、開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、三層の絶縁層の各層間にスパイラルコイルを配置し、これら絶縁層とスパイラルコイルとからなる層状部材を磁性体で挟持する構造のインダクタが、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４１０８７６号公報
【特許文献２】特開平１−１５７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２に記載のインダクタでは、必ず絶縁層を形成しなければならず、当該絶縁層が低背化の規制要因となってしまう。また、特許文献１や特許文献２に記載のインダクタでは、複数のスパイラルコイルで発生される磁界が結合するため、磁性体が薄いと磁気飽和が起きやすく、直流重畳特性が悪い。特に、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力インダクタでは、使用用途によって負荷電流が大きくなる場合があり、インダクタが磁気飽和しやすいと特性劣化が生じやすい。一方で、磁気飽和を起きにくくし、直流重畳特性を良くするには、磁性体を厚くしなければならず、これも低背化の規制要因となってしまう。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、負荷電流が大きくなるような状況で使用されても磁気飽和し難く、直流重畳特性に優れる低背のインダクタを実現することにある。さらには、当該インダクタを用いることで、各種特性に優れ、低背化、小型化されたＤＣ−ＤＣコンバータを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）この発明は、コイル電極と磁性体層とからなるインダクタに関するものである。コイル電極は、螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、第１スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および第２スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有する。そして、コイル電極部は、第１突起電極および第２突起電極を両端電極とし、磁性体層は、該コイル電極部を挟持し第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成されている。
【０００９】
この構成では、絶縁層を有さないので、インダクタが低背化される。また、第１スパイラル電極により生じる磁界と、第２スパイラル電極により生じる磁界とが同じ方向を向いて並列して存在するため、互いに結合せず強めあわないので、磁気飽和し難く、直流重畳特性に優れる。さらに、この特性により、磁性体層の厚みを薄くすることができ、より低背化が可能になる。
【００１０】
（２）また、この発明のインダクタの磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成されている。
【００１１】
この構成では、磁性体層の抵抗率を容易に高くすることができる。上記絶縁層の無い構成を容易に実現できる。
【００１２】
（３）また、この発明のインダクタの磁性体層は、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極を平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなる。第１磁性体層には突起電極が挿通する貫通孔が形成される。第２磁性体層には、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極が収納される凹部が形成されている。
【００１３】
この構成では、インダクタの具体的構成を示しており、コイル電極の第１突起電極および第２突起電極を除く部分が、完全に第１磁性体層および第２磁性体層で内包された構造を実現できる。これにより、インダクタの特性を向上することができる。
【００１４】
（４）また、この発明のインダクタの第２磁性体層は、第１スパイラル電極および第２スパイラル電極の巻回の中央領域において第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備える。該凸部と、該凸部の平面領域を第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、凸部の平面領域を当該凸部を除き第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とする。そして、第１スパイラル電極もしくは第２スパイラル電極に対応して、該中央の立体領域において第１磁性体層もしくは凸部を除く第２磁性体層を横断する厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、中央の立体領域の第１もしくは第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている。
【００１５】
この構成では、インダクタの形状をより具体的に示したものであり、このような寸法設定の構造とすることで、低背でありながら磁気飽和が生じにくい構造を、より効果的に実現できる
（５）また、この発明のインダクタの第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極は、単一の金属板の打ち抜き加工により形成されている。
【００１６】
この構成では、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極の一体構造を容易に成型できる。
【００１７】
（６）また、この発明のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されている。
【００１８】
この構成では、更なる突起電極を形成することで、インダクタの中間タップや、当該インダクタを実装する際の補助用の脚にも利用できる。
【００１９】
（７）また、この発明のインダクタの第１突起電極、第２突起電極、および更なる突起電極の全ては、コイル電極部を金属板の打ち抜き加工により形成した場合に、更なる折り曲げ加工により形成されている。
【００２０】
この構成では、更なる突起電極を容易に成型できる。
【００２１】
（８）また、この発明のインダクタの少なくとも第１突起電極および第２突起電極を補強する補強材が磁性体層の外面に形成されている。
【００２２】
この構成では、補強材を用いることで、第１突起電極および第２突起電極の強度を高めることができる。
【００２３】
（９）また、この発明のインダクタの第１突起電極、第２突起電極、および更なる突起電極の全ては、打ち抜き加工と前記更なる折り曲げ加工との間に、非平面的形状となる異形加工が施されている。
【００２４】
この構成では、各突起電極を非平面的形状に異形加工することで、これらの突起電極の厚みが薄くても、強度を高めることができる。
【００２５】
（１０）また、この発明のインダクタの磁性体層は、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に突出する形状の磁性体突起部を備える。
【００２６】
この構成では、当該インダクタを実装する際の脚となり得る部材を、磁性体により形成でき、当該磁性体を利用することで、強度の高い脚をより自由な形状で成型できる。
【００２７】
（１１）また、この発明のインダクタの磁性体層の第１突起電極および第２突起電極が露出する面と反対側の面は、平坦に形成されている。
【００２８】
この構成では、当該インダクタを実装回路基板上に実装する際に、実装面と反対側の面が平坦であるので、マウンタのピックアップノズルに吸着させやすい。
【００２９】
（１２）また、この発明は、インダクタと実装回路基板とからなるＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。インダクタは、コイル電極部と磁性体層とを備える。コイル電極部は、螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と第１スパイラル電極外周端とを接続する接続電極と、第１スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および第２スパイラル電極の内周端に形成された平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有する。コイル電極は、第１突起電極および第２突起電極を両端電極とし、磁性体層は、該コイル電極部を挟持し第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成されている。そして、インダクタは、平面に沿って広がりを有し、平面に直交する厚み方向に薄い平板状からなる。実装回路基板は、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するための回路パターンが形成され、該回路パターンの所定ランドに少なくともキャパシタとスイッチ素子とを含む複数の電子部品が実装されている。そして、平板状のインダクタは、実装回路基板の実装面側に、複数の電子部品の少なくとも一部を覆うように配置され、回路パターンの出力インダクタが接続されるべきランドに、第１突起電極および第２突起電極が接続されている。
【００３０】
この構成では、平板状で低背化されたインダクタが実装回路基板上に配置される２層構造になることで、ＤＣ−ＤＣコンバータを省スペース化且つ低背化できる。
【００３１】
（１３）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタの磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成されている。
【００３２】
この構成では、磁性体層の抵抗率を容易に高くすることができ、絶縁層の無い低背化されたインダクタを容易に実現できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの低背化も容易に実現できる。
【００３３】
（１４）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの磁性体層は、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極を平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなる。第１磁性体層には、突起電極が挿通する貫通孔が形成され、第２磁性体層には、第１スパイラル電極、第２スパイラル電極、および接続電極が収納される凹部が形成されている。
【００３４】
この構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるインダクタの具体的構成を示しており、コイル電極の第１突起電極および第２突起電極を除く部分が、完全に第１磁性体層および第２磁性体層で内包される構造を実現できる。これにより、インダクタの特性を向上することができ、ひいてはＤＣ−ＤＣコンバータの特性も向上することができる。
【００３５】
（１５）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの第２磁性体層は、第１スパイラル電極および第２スパイラル電極の巻回の中央領域において第１磁性体層に当接または近接する高さの凸部を備える。該凸部と、該凸部の平面領域を第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、凸部の平面領域を当該凸部を除き第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とする。そして、第１スパイラル電極もしくは第２スパイラル電極に対応して、該中央の立体領域において第１磁性体層および凸部を除く第２磁性体層を横断する厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、中央の立体領域の第１もしくは第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている。
【００３６】
この構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータの平板状インダクタの形状をより具体的に示したものであり、このような寸法設定の構造とすることで、低背でありながら磁気飽和が生じにくい構造を、より効果的に実現できる
（１６）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、更なる突起電極の少なくとも１個は、実装回路基板の回路パターンにおける出力インダクタの中間タップとなる位置に接続されている。
【００３７】
この構成では、中間タップを有するインダクタを容易に形成することができるので、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータを並列接続するような構成の場合に、中間タップにより分割された各インダクタをそれぞれのＤＣ−ＤＣコンバータに割り当てる構成を、低背且つ省スペースで実現できる。
【００３８】
（１７）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタのコイル電極部には、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、これら更なる突起電極は、平板状のインダクタと実装回路基板との距離と略同じ長さで形成され、実装回路基板の浮き電極に接続されている。
【００３９】
この構成では、インダクタと他の回路とを電気的に接続する第１突起電極および第２突起電極以外の突起電極を、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として利用できる。これにより、第１突起電極および第２突起電極のみからなる構造よりも、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。
【００４０】
（１８）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタの磁性体層は、第１突起電極および第２突起電極と同一方向に突出する形状で、且つ平板状のインダクタと実装回路基板との距離と略同じ長さからなる磁性体突起部を備える。
【００４１】
この構成では、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として磁性体突起部を利用できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。さらに、磁性体を利用した突起部であるので、上述の突起電極を用いた場合よりも、形状および設置位置の自由度が高くなり、必要な強度を得やすい。
【００４２】
（１９）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータの平板状のインダクタと実装回路基板との間には、樹脂が充填されている。
【００４３】
この構成では、インダクタと実装回路基板とを所定間隔に保持する脚として、充填した樹脂を利用できる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの強度を高くすることができる。また、実装回路基板上の電子部品や電極パターンが樹脂により保護され、信頼性が向上する。
【００４４】
（２０）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から実装回路基板、平板状のインダクタの順に配置され、実装回路基板にマザー基板に対する接続手段を備える。
【００４５】
この構成では、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでは、マザー基板に対して、実装回路基板、平板状のインダクタの順で配置される。
【００４６】
（２１）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から平板状のインダクタ、実装回路基板の順に配置され、平板状のインダクタの側面に実装回路基板をマザー基板に接続する接続手段を備える。
【００４７】
この構成では、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでは、マザー基板に対して、平板状のインダクタ、実装回路基板の順で配置される。この場合、実装回路基板とマザー基板とがインダクタにより離間するが、インダクタの側面に接続手段を設けることで、これら実装回路基板とマザー基板とが接続されＤＣ−ＤＣコンバータとして機能する。
【００４８】
（２２）また、この発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から平板状のインダクタ、実装回路基板の順に配置されるとともに、マザー基板に投影される実装回路基板の面積が平板状のインダクタの面積よりも広い形状からなる。そして、平板状のインダクタを間に介さない領域に実装回路基板をマザー基板に接続する接続手段を備える。
【００４９】
この構成でも、２層構造のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的形状を示している。ここでも、マザー基板に対して、平板状のインダクタ、実装回路基板の順で配置される。ただし、この場合、実装回路基板がインダクタよりも広いので、インダクタの配置されていない領域に、実装回路基板とマザー基板とを接続する機構が設けられている。この機構でも、実装回路基板とマザー基板とが接続されＤＣ−ＤＣコンバータとして機能する。
【発明の効果】
【００５０】
この発明によれば、磁気飽和し難く直流重畳特性に優れる簡素な構造で低背のインダクタを実現することができる。また、この発明によれば、負荷変動が大きく、負荷電流が大きくなるような状況になっても特性劣化しない小型で低背のＤＣ−ＤＣコンバータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施形態のインダクタ１の外観斜視図、および、インダクタ１の分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態のインダクタ１におけるコイル電極部１０の平面図および側面図と、第１磁性体層１１の平面図および側面図と、第２磁性体層１２の平面図および側面図である。
【図３】第１の実施形態のインダクタ１から発生する磁界の様子を模式的に示した側面断面図である。
【図４】中央立体領域の寸法の定義を説明するための図である。
【図５】中央立体領域の寸法設定によるインダクタとしての特性変化を示す図である。
【図６】第１の実施形態の他の構成からなるインダクタの例を示す外観斜視図である。
【図７】第２の実施形態のインダクタ１Ｄの外観斜視図およびコイル電極１０Ｂの外観斜視図である。
【図８】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路図である。
【図９】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】第３の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【図１１】第４の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明の第１の実施形態に係るインダクタについて、図を参照して説明する。
図１（Ａ）は本実施形態のインダクタ１の外観斜視図であり、図１（Ｂ）はインダクタ１の分解斜視図である。
図２（Ａ）はコイル電極部１０の平面図であり、図２（Ｂ）はコイル電極部１０の側面図である。図２（Ｃ）は第１磁性体層１１の平面図であり、図２（Ｄ）は第１磁性体層１１の側面図である。図２（Ｅ）は第２磁性体層１２の平面図であり、図２（Ｆ）は第２磁性体層１２の側面図である。
図３は、本実施形態のインダクタ１から発生する磁界の様子を模式的に示した側面断面図である。なお、図３において太線の二点鎖線がインダクタ１で発生する磁界の一部を模式的に示している。
【００５３】
インダクタ１は、図１に示すように、平板状のコイル電極部１０と、当該コイル電極部１０を囲む磁性体を構成する第１磁性体層１１および第２磁性体層１２と、を備える。コイル電極部１０の殆どの部分は、当該コイル電極部１０の平板面に直交する方向の両側から第１磁性体層１１と第２磁性体層１２とで挟持されているが、コイル電極１０の第１突起電極１０３および第２突出電極１０４は、第１磁性体層１１から所定長だけ突出している。そして、これら第１突起電極１０３および第２突出電極１０４は、インダクタ１の両端電極として機能する。
【００５４】
コイル電極部１０は、同一の平面上においてそれぞれに異なる領域で巻回された第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とを有する。第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とは、巻回方向が同じである。例えば、本実施形態の場合であれば、第１スパイラル電極１０１は、内周端を始点とし、外周端を終点として第１磁性体層１１側から見れば、反時計回りに巻回する形状であり、これに連続する形状となる第２スパイラル電極１０２は、外周端を始点とし、内周端を終点として第１磁性体層１１側から見れば、反時計回りに巻回する形状である。
【００５５】
これら第１スパイラル電極１０１の外周端と第２スパイラル電極１０２の外周端とは、所定の距離間隔で近接した位置にあり、外周端同士とは、接続電極１０５により接続されている。一方、第１スパイラル電極１０１の内周端には、当該第１スパイラル電極１０１の形成される平面に直交する方向に延びる形状の第１突起電極１０３が形成されている。また、第２スパイラル電極１０２の内周端には、第１突起電極１０４と平行に延びる形状からなる第２突起電極１０４が形成されている。これら第１突起電極１０３、第２突起電極１０４の長さは、第１磁性体層１１の厚みよりも長く、且つ、後述するＤＣ−ＤＣコンバータに実装する際に、実装用回路基板との接続が可能な長さに設定されている。
【００５６】
コイル電極部１０を構成するこれらの第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、および接続電極１０５は、一体成形されている。具体的な成形方法としては、所定厚み（例えば、０．２ｍｍ程度）からなる銅板等の金属板を、上記全ての部位が一体化した状態で打ち抜き加工した後に、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４に対応する部位を折り曲げ加工する方法を用いている。このような金属板の打ち抜き加工と折り曲げ加工とを用いることで、コイル電極部１０を簡素な工程で容易に形成することができる。
【００５７】
第１磁性体層１１は、所定厚み（例えば、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度）の平板形状からなり、コイル電極部１０の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を挿通させるための貫通孔１１３，１１４が形成されている。
【００５８】
第２磁性体層１２も、同じく所定厚み（例えば、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度、望ましくは凹部１２１底面に対応する領域の厚みが第１磁性体層の厚みに等しい）の平板形状からなり、コイル電極部１０の第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５を収納する凹部１２１が形成されている。この凹部１２１は、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５の厚みと略同じで且つこれらが完全に収納される深さに形成されている。
【００５９】
そして、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２の巻回の中央領域には、第２磁性体層１２の周辺部が第１磁性体層１１に当接した際に、当該第１磁性体層１１に当接するか近接する高さの凸部１２２が形成されている。なお、本実施形態では、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および凸部１２２の形状を直方体とした場合を示したが、直方体の側壁稜線を角面取りやＲ面取りした形状や、円柱形、楕円柱形、さらには平面断面が多角形の柱状体であってもよい。
【００６０】
このような構造の第１磁性体層１１と第２磁性体層１２とで、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２、および接続電極１０５を挟持することで、側面を含め、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５を、第１磁性体層１１および第２磁性体層１２で、完全に内包することができる。これにより、単に平板状の磁性体層同士で挟持するよりも、優れた特性のインダクタを構成することができる。
【００６１】
第１磁性体層１１と第２磁性体層１２は、フェライト系、ダスト系、メタル系等のうちの抵抗率が高い磁性材料が用いられており、例えば、抵抗率が約１０３Ω・ｍ以上の磁性体材料が用いられている。このような高抵抗率の材質を用いて第１磁性体層１１および第２磁性体層１２を形成することで、従来技術に示した通常のインダクタのように、第１磁性体層１１とコイル電極部１０との間、および第２磁性体層１２とコイル電極部１０との間に絶縁層を挿入する必要がなくなる。したがって、これら２個の絶縁層の厚み分を低背化させることができ、従来よりも低背のインダクタを構成することができる。
【００６２】
さらに、上述のように第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とを、同一平面の異なる位置に同じ巻回方向で形成していることで、図３に示すように、第１スパイラル電極１０１と第２スパイラル電極１０２とのそれぞれが発生する磁界は結合せず、互いに強めあわない。このため、大電流が流れたとしても、発生する磁界は、２つの電極の磁界が結合する場合よりも弱く抑えることができる。このため、磁性体層を厚くしなくても、磁気飽和し難い。したがって、磁性体層の厚みを薄くしながらも優れた直流重畳特性を得られる。すなわち、直流重畳特性に優れる低背のインダクタを構成することができる。
【００６３】
また、上述のような構成でインダクタ１を形成し、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４側を実装回路基板側として実装する場合、第２磁性体層１２の表面は平坦であるので、実装時にピックアップノズルで吸着しやすく、特に別部材を用いることなく、実装作業性に優れるインダクタを構成することができる。
【００６４】
また、このような構成のインダクタ１は、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２に囲まれる凸部１２２を含む所定立体領域の寸法を、次に示すように設定することがより望ましい。図４（Ａ）は当該立体領域の寸法の定義を説明するための平面図および直交する二側面方向から見た断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ’断面を拡大した図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ’断面を拡大した図である。また、図５は、立体領域の寸法設定によるインダクタとしての特性変化を示す図である。
【００６５】
図４に示すように、凸部１２２を含む立体領域は、第２磁性体層１２の凸部１２２と、当該凸部１２２の平面領域を第１磁性体層１１の厚み方向の全長に亘り仮想的に伸延させた第１の立体領域１１０Ｂｒと、凸部１２２の平面領域を、該凸部１２２を除き第２磁性体層１２の厚み方向の全長に亘り仮想的に伸延させた第２の立体領域１２０Ｂｒと、から構成される。ここで、例えば、凸部１２２が直方体である場合、面積Ｓｖは、第１磁性体層１１においては、第１磁性体層１１の第１の立体領域１１０Ｂｒの厚み方向に平行な周辺面の側面積（Ｓｖｓ（１１０），Ｓｖｔ（１１０））とした時、Ｓｖ（１１０）＝２×（Ｓｖｓ（１１０）＋Ｓｖｔ（１１０））で表される。同様に、第２磁性体層１２においては、第２磁性体層の第２の立体領域１２０Ｂｒの厚み方向に平行な周辺面の側面積（Ｓｖｓ（１２０），Ｓｖｔ（１２０））とした時、Ｓｖ（１２０）＝２×（Ｓｖｓ（１２０）＋Ｓｖｔ（１２０））で表される。そして、この凸部１２２の第１スパイラル電極１０１もしくは第２スパイラル電極１０２の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈ（図４（Ａ）における実線型斜線のハッチング部）と、面積Ｓｖ（１１０）および面積Ｓｖ（１２０）とを所定の比率で設定する。
【００６６】
具体的に、この比率は、０．１＜Ｓｖ（１１０）／Ｓｈ＜０．６５、および、０．１＜Ｓｖ（１２０）／Ｓｈ＜０．６５で設定される。これは、Ｓｖ／Ｓｈが０．１より小さければ、図５に示すように磁束密度が上昇して部分的な磁気飽和を発生する可能性が高いからであり、Ｓｖ／Ｓｈが０．６５より大きければ、図５に示すように、側面積Ｓｖを増やす、すなわちインダクタ１の厚みを増加させても磁束密度低減効果が飽和するからである。また、本実施形態では、凸部１２２が第１磁性体層１１に当接する例を示したが、当接しない場合にも同様の設定を行うことができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、平板状の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４をそのままインダクタ１の両端電極にする例を示したが、上述のように実装回路基板へ実装する場合には、図６に示すような構造により、当該第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を補強することで、実装時および実装後の接続部の強度を得ることができる。
【００６８】
図６は本実施形態の他の構成からなるインダクタの例を示す図である。図６（Ａ）は補強材１３を用いる例であり、図６（Ｂ）は第１突起電極および第２突起電極の形状を立体的（非平面的）に変更した例であり、図６（Ｃ）は磁性体突起部１１５を用いる例である。
【００６９】
図６（Ａ）に示すインダクタ１Ａは、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が第１磁性体層１１から突出する位置で補強材１３により補強された構造を有する。他の構成は、図１に示したインダクタ１と同じである。補強材１３は、絶縁性樹脂等の絶縁性を有する素材を用いる。このような構造とすることで、単に第１突起電極１１３、第２突起電極１１４の強度に、補強材１３の強度が加えられるので、機械的強度を高めることができる。
【００７０】
図６（Ｂ）に示すインダクタ１Ｂは、第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａが、単なる平板形状ではなく、幅方向の中間で屈曲する非平面的な形状からなる。第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａは、第１スパイラル電極１０１および第２スパイラル電極１０２に接続する位置から、屈曲する形状に形成されている。この屈曲形状は、例えば、第１突起電極１０３Ａおよび第２突起電極１０４Ａを折り曲げ加工により形成する前に、平板面に屈曲形状に相当する窪みをプレス等により形成しておけば、容易に成形することができる。このような第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａの形状の場合、第１磁性体層１１には、平面視して孔の長手方向の中間で屈曲する略長方形の断面を有する貫通孔１１３Ａ，１１４Ａが形成されている。このような平板の幅方向において屈曲形状の第１突起電極１０３Ａ、第２突起電極１０４Ａとすることで、単に平板形状の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４よりも機械的強度を高めることができる。なお、図６（Ｂ）に示す立体的屈曲形状は一例であり、平板を幅方向へ屈曲させる等の非平面的な構造であれば、他の形状であってもよい。
【００７１】
図６（Ｃ）に示すインダクタ１Ｃは、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４の突出部分の長さと略同じ長さを有する複数の磁性体突起部１１５が第１磁性体層１１の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４が突出する側の表面に形成されている。磁性体突起部１１５は、第１磁性体層１１の表面に、インダクタ１Ｃが実装回路基板上に実装された際に第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に係る力を代替的に受けられるように配置されている。例えば、図６（Ｃ）の例であれば、第１磁性体層１１の第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に近い側の側辺の中央近傍位置と、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４から遠い側の側辺の両端近傍位置に配置されている。これら磁性体突起部１１５は、第１磁性体層１１と同じ材質構成からなり、第１磁性体層１１と一体成形されている。このような一体成形を用いれば、個別に成型しても同様の構造が実現できるものの、より簡素な工程で成形することができる。そして、このような構成とすることで、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４に係る力が磁性体突起部１１５へ分散され、機械的強度を高めることができる。なお、図６（Ｃ）に示す磁性体突起部１１５の形状、形成位置および形成個数は一例であり、実装回路基板への実装仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００７２】
次に、第２の実施形態に係るインダクタについて図を参照にして説明する。
図７（Ａ）は、本実施形態のインダクタ１Ｄの外観斜視図であり、図７（Ｂ）は本実施形態のインダクタ１Ｄに用いられるコイル電極１０Ｂの外観斜視図である。
【００７３】
本実施形態のインダクタ１Ｄは、第１の実施形態の図１に示したインダクタ１に対して、コイル電極部１０Ｂに、更なる突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄが形成されたものである。突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１スパイラル電極１０１、第２スパイラル電極１０２および接続電極１０５における第１突起電極１０３および第２突起電極１０４とは、異なる位置に形成されている。また、突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１突起電極１１３、第２突起電極１１４と略同じ幅および略同じ長さで形成されている。このようなコイル電極部１０Ｂに対して、第１磁性体層１１Ｃには、突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄに対応する位置に貫通孔１１６Ａ〜１１６Ｄが形成されている。
【００７４】
このような構造とすることで、当該インダクタ１Ｄを実装する際に、各突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄを実装回路基板の浮き電極に接合すれば、第１突起電極１０３や第２突起電極１０４と平行する補強材として利用することができる。これにより、インダクタ１Ｄの実装状態で機械的強度を高くすることができる。また、各突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄの所定の少なくとも１個を、実装回路基板の所定の回路位置に接続することで、インダクタ１Ｄの中間タップ電極として利用することもできる。中間タップ電極として使用する場合としては、例えば複数のＤＣ−ＤＣコンバータを並列接続して用いる場合に、当該中間タップ電極により分割される各インダクタを、それぞれのＤＣ−ＤＣコンバータの出力インダクタに割り当てることができ、並列接続される各ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を常時同じにすることができる。このように、本実施形態の構成を用いれば、より使用用途の広いインダクタを形成することができる。
【００７５】
そして、これら突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄは、第１スパイラル電極１０１や第２スパイラル電極１０２の最外周辺や最内周辺に形成することで、第１突起電極１０３や第２突起電極１０４と同様に、単純な折り曲げ加工により成形することができる。
【００７６】
なお、図７に示す突起電極１０６Ａ〜１０６Ｄの形成位置、形成個数は一例であり、これらは仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００７７】
次に、第３の実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて、図を参照して説明する。
【００７８】
図８は、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路図であり、ここでは、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）の三種類を例に示しているが、他の構成であってもよい。
【００７９】
図８（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流値に応じてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、スイッチ具素子Ｑ１，Ｑ２、出力インダクタＬｏ、平滑用キャパシタＣｏ、出力電流検出用の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２、制御ＩＣを有する。
【００８０】
図８（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流値のみでなく出力インダクタＬｏの電流検出結果を用いてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、図８（Ａ）の構成に加えて、出力インダクタＬｏの電流値を検出するための抵抗器ＲＤ、オペアンプＯＰを有する。
【００８１】
図８（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータは、出力電流のみでなく出力インダクタＬｏの電流検出結果を用いてスイッチング制御を行う非絶縁型の降圧コンバータであり、図８（Ａ）の構成に加えて、出力インダクタＬｏの電流値を取得するための抵抗器ＲＤ１とキャパシタＣＤ１との直列回路、およびキャパシタＣＤ２と抵抗器ＲＤ２との直列回路を有する。
【００８２】
これらのようなＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、出力インダクタＬｏが上述の第１実施形態や第２実施形態で示したインダクタにより実現される。そして、他の回路素子および回路パターンが、後述する実装回路基板上に形成された電極パターンおよび実装される実装電子部品ＳＭＤにより実現される。このような構成を用いれば、特に、ＰＯＬ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｌｏａｄ）に利用されるＤＣ−ＤＣコンバータの場合、負荷電流が急激に増減し、且つ小型で低背化が要求されるので、以下に示す本実施形態の構成は、より一層有効である。
【００８３】
次に、具体的なＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成について示す。図９（Ａ）〜（Ｃ）および図１０（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
これらのＤＣ−ＤＣコンバータＭ１〜Ｍ５は、基本構造として、２層構造からなり、図示しないマザー基板に、上述の各回路素子が実装された実装回路基板が実装され、当該実装回路基板上に出力インダクタＬｏとなるインダクタが配置される構造からなる。
【００８４】
図９（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１は、上述の実施形態で示した突起電極１０６（１０６Ａ〜１０６Ｄ）を有するインダクタ１Ｄと、実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０には、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のいずれかを構成するための回路パターンが形成されており、実装面には、接続用ランド電極２１、実装用ランド電極２２が形成されている。各実装用ランド電極２２には、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のいずれかを構成する回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４が実装されている。また、各接続用ランド電極２１には、インダクタ１Ｄの第１突起電極１０３および第２突起電極１０４のそれぞれが接続されている。また、各突起電極１０６は、図示しない浮き電極に接合されている。このような構成では、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、突起電極１０６がインダクタ１Ｄを実装回路基板２０上の所定位置に支持するための脚として機能する。
【００８５】
このような２層構造を用いることで、従来のディスクリート型のインダクタを実装回路基板２０の実装面に直接設置して実装するよりも、ＤＣ−ＤＣコンバータのマザー基板に対する平面面積を小さくし、省スペース化することができる。さらに、上述の低背化されたインダクタを用いることで、２層構造でありながらもＤＣ−ＤＣコンバータを低背に形成することができる。
【００８６】
図９（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ２は、上述の実施形態で示した磁性体突起部１１５を有するインダクタ１Ｃと実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の構成は、図９（Ａ）と基本的に同じであるが、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ２は、磁性体突起部１１５が実装回路基板２０の実装面に当接する構造からなり、当該磁性体突起部１１５をインダクタ１Ｃの支持のための脚として用いている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、磁性体突起部１１５の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８７】
図９（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ３は、上述の実施形態で示した基本構成のインダクタ１と実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の構成は、図９（Ａ）と同じであるが、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ３は、インダクタ１の下部すなわち第１磁性体層１１の表面に補強脚３０を配置している。この補強脚３０は絶縁性材料で所定の機械的強度を有する材料が用いられており、上述の磁性体突起部１１５と同様に機能を果たす。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、補強脚３０の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８８】
図１０（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ４は、図９（Ｃ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ３と同様に、上述の最も単純な構成のインダクタ１と実装回路基板２０とを備える。実装回路基板２０の基本的構成は、図９（Ａ）と同じであるが、実装回路基板２０の実装面上に、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４の突出部分の長さに準じた誘電体の支持部材２５が形成されている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。さらに、支持部材２５の延びる方向に垂直な断面積を大きくすることで、より高い機械的強度を得ることができる。
【００８９】
図１０（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ５は、図９（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１に対して、インダクタ１Ｄと実装回路基板２０との間に絶縁性樹脂等からなるアンダーフィル４０を充填させた構成を有する。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができ、アンダーフィル４０により機械的強度を高くすることができる。さらに、アンダーフィル４０により、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、突起電極１０６、および回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４を外的に保護できるので、より信頼性の高いＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９０】
なお、これら図９（Ａ）〜（Ｃ）、図１０（Ａ），（Ｂ）の構成は一例であり、これらの構成を適宜組み合わせ、ＤＣ−ＤＣコンバータを形成してもよい。
【００９１】
次に、第４の実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて図を参照して説明する。
図１１は本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータの機構的構成を模式的に示す側面図である。
【００９２】
これらのＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒ，Ｍ２Ｒも、基本構造として２層構造からなるが、図９、図１０のＤＣ−ＤＣコンバータと異なり、マザー基板にインダクタ１が配置され、当該インダクタ１上に、各回路素子が実装された実装回路基板が配置される構造を有する。
【００９３】
図１１（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒは、マザー基板２００上に、上述のインダクタ１が配置される。この際、インダクタ１は、平坦面である第２磁性体層１２側がマザー基板２００に当接するように配置される。このインダクタ１の第１磁性体層１１側の表面には、実装回路基板２０が配置される。この際、実装回路基板２０は、各回路素子が実装される実装面と反対側の面がインダクタ１の第１磁性体層１１に当接するように配置される。実装回路基板２０の各回路素子ＳＭＤ１〜ＳＭＤ４の実装構成は、上述の図９、図１０に示した実装回路基板２０と同じであるが、図１１（Ａ）の実装回路基板２０には、インダクタ１の第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が、実装面側に露出するための貫通孔（図示せず）が形成されており、当該貫通孔を介して、実装面側の接続用ランド電極２１に第１突起電極１０３および第２突起電極１０４が接続されている。また、インダクタ１の側面には、図示しない配線電極が形成されており、当該配線電極を介して、実装回路基板２０とマザー基板２００とが電気的に接続されている。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９４】
図１１（Ｂ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ２Ｒは、図１１（Ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータＭ１Ｒと同様に、マザー基板２００上にインダクタ１が直接配置されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータＭ２Ｒでは、インダクタ１上に配置される実装回路基板２０Ａが、インダクタ１から所定距離離間され、且つ実装面がインダクタ１側を向くように配置されている。また、実装回路基板２０Ａは、平面視した面積が、インダクタ１よりも広く形成されている。インダクタ１と実装回路基板２０Ａとの電気的な接続や支持構造は上述の図９（Ａ）の構造を天地反転した構造からなり、第１突起電極１０３および第２突起電極１０４を接続用ランド電極２１に接合することで電気的な接続を実現し、第１突起電極１０３、第２突起電極１０４、誘電体の支持部材２５により実装回路基板２０Ａの支持機構を実現している。そして、図１１（Ｂ）に示すように、実装回路基板２０Ａがインダクタ１よりも広ければ、インダクタ１を介さない領域における実装回路基板２０Ａの接続用ランド電極２１Ｔとマザー基板２００の接続用ランド電極２０３とを、導電支柱部材２１１で接続することで、実装回路基板２０Ａとマザー基板２００との電気的接続を実現している。このような構成であっても、省スペースで低背のＤＣ−ＤＣコンバータを形成することができる。
【００９５】
なお、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す構成も一例であり、これらの構成を適宜組み合わせて、ＤＣ−ＤＣコンバータを形成してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１，１Ａ〜１Ｄ−インダクタ素子、１０，１０Ａ，１０Ｂ−コイル電極部、１１，１１Ａ〜１１Ｃ−第１磁性体層、１２−第２磁性体層、１３−補強材、１０１−第１スパイラル電極、１０２−第２スパイラル電極、１０３，１０４，１０６，１０６Ａ〜１０６Ｄ−突起電極、１０５−接続電極、１１０，１２０−磁性体、１１０Ｂｒ，１２０Ｂｒ−立体領域、１１３，１１４，１１６Ａ〜１１６Ｄ−貫通孔、１１５−磁性体突起部、１２１−凹部、１２２−凸部、２０−実装回路基板、２１，２１Ｔ，２０３−接続用ランド電極、２２−実装用ランド電極、２５−支持部材、３０−補強脚、４０−アンダーフィル、２００−マザー基板、２１１−導電支柱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、
該第１スパイラル電極と同一平面上に前記第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、
該第２スパイラル電極の外周端と前記第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、
前記第１スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および前記第２スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有し、
前記第１突起電極および第２突起電極を両端電極とするコイル電極部と、該コイル電極部を挟持し前記第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成された磁性体層と、を備える、ことを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
前記磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成される請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記磁性体層は、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極を前記平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなり、
前記第１磁性体層には、前記突起電極が挿通する貫通孔が形成され、
前記第２磁性体層には、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極が収納される凹部が形成されている、請求項１または請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記第２磁性体層は、前記第１スパイラル電極および前記第２スパイラル電極の巻回の中央領域において前記第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備え、
該凸部と、該凸部の平面領域を前記第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、前記凸部の平面領域を該凸部を除き前記第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とし、
前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極に対応して前記中央の立体領域における前記第１磁性体層もしくは前記凸部を除く前記第２磁性体層を横断する前記厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、前記中央の立体領域の前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている、請求項３に記載のインダクタ。
【請求項５】
前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極は、単一の金属板の打ち抜き加工により形成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項６】
前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されている請求項１〜請求項５のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項７】
前記第１突起電極、前記第２突起電極、および前記更なる突起電極の全ては、前記コイル電極部を金属板の打ち抜き加工により形成した場合に、更なる折り曲げ加工により形成される、請求項６に記載のインダクタ。
【請求項８】
少なくとも前記第１突起電極および前記第２突起電極を補強する補強材が前記磁性体層の外面に形成されている、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項９】
前記第１突起電極、前記第２突起電極、および前記更なる突起電極の全ては、前記打ち抜き加工と前記更なる折り曲げ加工との間に、非平面的形状となる異形加工が施されている、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記磁性体層は、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に突出する形状の磁性体突起部を備える、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記磁性体層の前記第１突起電極および第２突起電極が露出する面と反対側の面は、平坦に形成されている、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１２】
螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に前記第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と前記第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、前記第１スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および前記第２スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有し、前記第１突起電極および第２突起電極を両端電極とするコイル電極部と、該コイル電極部を挟持し前記第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成された磁性体層と、を備える前記平面に沿って広がりを有し、前記平面に直交する厚み方向に薄い平板状のインダクタと、
ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するための回路パターンが形成され、該回路パターンの所定ランドに少なくともキャパシタとスイッチ素子とを含む複数の電子部品が実装された実装回路基板と、を備え、
前記平板状のインダクタは、該実装回路基板の実装面側に、前記複数の電子部品の少なくとも一部を覆うように配置され、前記回路パターンの出力インダクタが接続されるべきランドに、前記第１突起電極および第２突起電極が接続されている、
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１３】
前記磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成される請求項１２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１４】
前記平板状のインダクタの前記磁性体層は、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極を前記平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなり、
前記１磁性体層には、前記突起電極が挿通する貫通孔が形成され、
前記第２磁性体層には、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極が収納される凹部が形成されている、請求項１２または請求項１３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１５】
前記平板状のインダクタの第２磁性体層は、前記第１スパイラル電極および前記第２スパイラル電極の巻回の中央領域において前記第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備え、
該凸部と、該凸部の平面領域を前記第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、前記凸部の平面領域を該凸部を除き前記第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とし、
前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極に対応して前記中央の立体領域における前記第１磁性体層もしくは前記凸部を除く前記第２磁性体層を横断する前記厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、前記中央の立体領域の前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている、請求項１４に記載のインダクタ。
【請求項１６】
前記平板状のインダクタの前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、
該更なる突起電極の少なくとも１個は、前記実装回路基板の前記回路パターンにおける前記出力インダクタの中間タップとなる位置に接続されている、
請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１７】
前記平板状のインダクタの前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、
該更なる突起電極は、前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との距離と略同じ長さで形成され、前記実装回路基板の浮き電極に接続されている、
請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１８】
前記平板状のインダクタの磁性体層は、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に突出する形状で、且つ前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との距離と略同じ長さからなる磁性体突起部を備える、請求項１２〜請求項１７のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１９】
前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との間には、樹脂が充填されている、請求項１２〜請求項１８のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２０】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記実装回路基板、前記平板状のインダクタの順に配置され、前記実装回路基板に前記マザー基板に対する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１８のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２１】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記平板状のインダクタ、前記実装回路基板の順に配置され、前記平板状のインダクタの側面に前記実装回路基板を前記マザー基板に接続する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１９のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２２】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記平板状のインダクタ、前記実装回路基板の順に配置されるとともに、前記マザー基板に投影される前記実装回路基板の面積が前記平板状のインダクタの面積よりも広い形状からなり、
前記平板状のインダクタを間に介さない領域に前記実装回路基板を前記マザー基板に接続する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１９のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１】
螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、
該第１スパイラル電極と同一平面上に前記第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、
該第２スパイラル電極の外周端と前記第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、
前記第１スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および前記第２スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有し、
前記第１突起電極および第２突起電極を両端電極とするコイル電極部と、該コイル電極部を挟持し前記第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成された磁性体層と、を備える、ことを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
前記磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成される請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記磁性体層は、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極を前記平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなり、
前記第１磁性体層には、前記突起電極が挿通する貫通孔が形成され、
前記第２磁性体層には、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極が収納される凹部が形成されている、請求項１または請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記第２磁性体層は、前記第１スパイラル電極および前記第２スパイラル電極の巻回の中央領域において前記第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備え、
該凸部と、該凸部の平面領域を前記第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、前記凸部の平面領域を該凸部を除き前記第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とし、
前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極に対応して前記中央の立体領域における前記第１磁性体層もしくは前記凸部を除く前記第２磁性体層を横断する前記厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、前記中央の立体領域の前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている、請求項３に記載のインダクタ。
【請求項５】
前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極は、単一の金属板の打ち抜き加工により形成されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項６】
前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されている請求項１〜請求項５のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項７】
前記第１突起電極、前記第２突起電極、および前記更なる突起電極の全ては、前記コイル電極部を金属板の打ち抜き加工により形成した場合に、更なる折り曲げ加工により形成される、請求項６に記載のインダクタ。
【請求項８】
少なくとも前記第１突起電極および前記第２突起電極を補強する補強材が前記磁性体層の外面に形成されている、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項９】
前記第１突起電極、前記第２突起電極、および前記更なる突起電極の全ては、前記打ち抜き加工と前記更なる折り曲げ加工との間に、非平面的形状となる異形加工が施されている、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記磁性体層は、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に突出する形状の磁性体突起部を備える、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記磁性体層の前記第１突起電極および第２突起電極が露出する面と反対側の面は、平坦に形成されている、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１２】
螺旋状に形成された第１スパイラル電極と、該第１スパイラル電極と同一平面上に前記第１スパイラル電極と同方向に巻回される螺旋状に形成された第２スパイラル電極と、該第２スパイラル電極の外周端と前記第１スパイラル電極の外周端とを接続する接続電極と、前記第１スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第１突起電極および前記第２スパイラル電極の内周端に形成された前記平面に略直交する方向に延びる第２突起電極と、を有し、前記第１突起電極および第２突起電極を両端電極とするコイル電極部と、該コイル電極部を挟持し前記第１突起電極および第２突起電極が外部へ露出するように形成された磁性体層と、を備える前記平面に沿って広がりを有し、前記平面に直交する厚み方向に薄い平板状のインダクタと、
ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するための回路パターンが形成され、該回路パターンの所定ランドに少なくともキャパシタとスイッチ素子とを含む複数の電子部品が実装された実装回路基板と、を備え、
前記平板状のインダクタは、該実装回路基板の実装面側に、前記複数の電子部品の少なくとも一部を覆うように配置され、前記回路パターンの出力インダクタが接続されるべきランドに、前記第１突起電極および第２突起電極が接続されている、
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１３】
前記磁性体層は、磁性体粉と絶縁性樹脂とを混練して形成される請求項１２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１４】
前記平板状のインダクタの前記磁性体層は、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極を前記平面に直交する方向から挟み込む第１磁性体層と第２磁性体層とからなり、
前記１磁性体層には、前記突起電極が挿通する貫通孔が形成され、
前記第２磁性体層には、前記第１スパイラル電極、前記第２スパイラル電極、および前記接続電極が収納される凹部が形成されている、請求項１２または請求項１３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１５】
前記平板状のインダクタの第２磁性体層は、前記第１スパイラル電極および前記第２スパイラル電極の巻回の中央領域において前記第１磁性体層に当接もしくは近接する高さの凸部を備え、
該凸部と、該凸部の平面領域を前記第１磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第１の立体領域と、前記凸部の平面領域を該凸部を除き前記第２磁性体層の厚み方向の全長に亘って仮想的に伸延させた第２の立体領域と、からなる領域を中央の立体領域とし、
前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極に対応して前記中央の立体領域における前記第１磁性体層もしくは前記凸部を除く前記第２磁性体層を横断する前記厚み方向に平行な側面の面積Ｓｖと、前記中央の立体領域の前記第１スパイラル電極もしくは前記第２スパイラル電極の厚み方向の中央断面に沿った断面の面積Ｓｈとが、０．１＜Ｓｖ／Ｓｈ＜０．６５となるように形成されている、請求項１４に記載のインダクタ。
【請求項１６】
前記平板状のインダクタの前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、
該更なる突起電極の少なくとも１個は、前記実装回路基板の前記回路パターンにおける前記出力インダクタの中間タップとなる位置に接続されている、
請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１７】
前記平板状のインダクタの前記コイル電極部には、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に延びる形状の更なる突起電極が形成されており、
該更なる突起電極は、前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との距離と略同じ長さで形成され、前記実装回路基板の浮き電極に接続されている、
請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１８】
前記平板状のインダクタの磁性体層は、前記第１突起電極および前記第２突起電極と同一方向に突出する形状で、且つ前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との距離と略同じ長さからなる磁性体突起部を備える、請求項１２〜請求項１７のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１９】
前記平板状のインダクタと前記実装回路基板との間には、樹脂が充填されている、請求項１２〜請求項１８のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２０】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記実装回路基板、前記平板状のインダクタの順に配置され、前記実装回路基板に前記マザー基板に対する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１８のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２１】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記平板状のインダクタ、前記実装回路基板の順に配置され、前記平板状のインダクタの側面に前記実装回路基板を前記マザー基板に接続する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１９のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２２】
当該ＤＣ−ＤＣコンバータが実装されるマザー基板に対して、該マザー基板側から前記平板状のインダクタ、前記実装回路基板の順に配置されるとともに、前記マザー基板に投影される前記実装回路基板の面積が前記平板状のインダクタの面積よりも広い形状からなり、
前記平板状のインダクタを間に介さない領域に前記実装回路基板を前記マザー基板に接続する接続手段を備える、請求項１２〜請求項１９のいずれかに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−５４５８５（Ｐ２０１１−５４５８５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９９１３３（Ｐ２００９−１９９１３３）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【出願人】（０００２２１４９８）東大無線株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【出願人】（０００２２１４９８）東大無線株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]