インダクタ部品
【課題】インピーダンスの変化を抑制して、信号の反射の発生が少ないインダクタ部品を提供すること。
【解決手段】インダクタ部品１は、コア１０と、電極部２０，２１と、巻線３０と、を備えている。巻線３０は、絶縁被膜銅線等の導体線からなり、巻芯部１２に３ターン以上巻回された巻回部３２と、巻回部３２の両端３２ａ，３２ｂに位置する引き出し部３４と、を含んでいる。引き出し部３４は、その端が電極部２０，２１に継線されることにより、電極部２０，２１に物理的且つ電気的に接続されている。巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。
【解決手段】インダクタ部品１は、コア１０と、電極部２０，２１と、巻線３０と、を備えている。巻線３０は、絶縁被膜銅線等の導体線からなり、巻芯部１２に３ターン以上巻回された巻回部３２と、巻回部３２の両端３２ａ，３２ｂに位置する引き出し部３４と、を含んでいる。引き出し部３４は、その端が電極部２０，２１に継線されることにより、電極部２０，２１に物理的且つ電気的に接続されている。巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタ部品として、電極部と、導体が３ターン以上巻回された巻回部と、巻回部の端に位置すると共に、巻回部と電極部とを接続する引き出し部と、を備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔は等間隔であると共に、導体の幅は一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたインダクタ部品には、以下の問題点が存在する。特許文献１に記載されたインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔が等間隔であるため、隣り合うターン間での磁気的な条件（例えば、磁気結合等）は同じとなる。すなわち、巻回部が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部全体にわたって変化することはない。このため、巻回部により形成される磁路内において巻回部を構成する導体のインピーダンスが変化することはない。また、特許文献１に記載されたインダクタ部品では、導体の幅が一定であるので、この点においても、導体のインピーダンスが変化することはない。
【０００５】
これに対し、以下の理由により、巻回部の端（巻き始め及び巻き終わり）では、導体のインピーダンスが大きく変化してしまう。巻回部は導体が巻回された形状を呈しているのに対し、引き出し部は巻回部から電極部に向けて伸びる形状を呈しており、巻回部と引き出し部とでは構造上異なっている。したがって、巻回部の端において構造上の変化が生じる。この構造上の変化は巻回部の端での磁気的な条件の変化をもたすこととなるため、巻回部の端では、導体のインピーダンスが大きく変化することとなる。例えば、巻回部の一端でインピーダンスが大きくなり、また、巻回部の他端でインピーダンスが更に大きくなってしまう。このように、導体の途中においてインピーダンスが変化すると、インピーダンスが変化する箇所において導体を伝わる信号が反射し、信号の減衰が生じる懼れがある。また、反射によって不要な輻射が生じ、ノイズの原因となってしまう懼れもある。
【０００６】
本発明の目的は、インピーダンスの変化を抑制して、信号の反射の発生が少ないインダクタ部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインダクタ部品は、電極部と、導体が３ターン以上巻回された巻回部と、巻回部の両端に位置すると共に、巻回部と電極部とを接続する引き出し部と、を備え、巻回部における各ターンの巻線間隔は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少しており、導体の幅は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔が巻回部の一端から他端に向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、巻回部が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部の一端側から他端側に向かって短くなる。このため、巻回部により形成される磁路内において巻回部を構成する導体のインピーダンスは、巻回部の一端側から他端側に向かって大きくなる。また、導体の幅が巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることによっても、導体のインピーダンスが巻回部の一端側から他端側に向かって大きくなる。これらの結果、巻回部の一端でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部の他端でのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、本発明によれば、特に、巻回部の他端でのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【０００９】
ここで、「単調減少している」とは増加傾向とならないことを意味し、広義の単調減少を意味する。
【００１０】
好ましくは、巻芯を有するコアを更に備え、巻回部は、導線が巻芯に巻回されることにより構成されている。
【００１１】
好ましくは、複数の絶縁体が積層された積層体と、積層体内に絶縁体の積層方向に併設された複数の導体と、を備えており、巻回部は、積層方向に隣り合う導体同士が電気的に接続されることにより構成され、複数の導体間の積層方向での間隔が、積層方向に向かって単調減少し、巻回部を構成する複数の導体の幅は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インピーダンスの変化を抑制して、信号の反射の発生が少ないインダクタ部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るインダクタ部品の平面図である。
【図３】巻回部の構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。
【図５】第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子の断面構成を説明する図である。
【図６】第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子を示す分解斜視図である。
【図７】ＴＤＲ法による測定環境を説明するための図である。
【図８】ＴＤＲ法による測定方法を説明するための図である。
【図９】ＴＤＲ法による測定結果を示す線図である
【図１０】本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係るインダクタ部品１の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るインダクタ部品の平面図である。図３は、巻回部の構成を示す図である。
【００１６】
インダクタ部品１は、図１に示されるように、コア１０と、電極部２０，２１と、巻線３０と、を備えている。
【００１７】
コア１０は、磁性体（例えば、フェライト等）又は非磁性体（例えば、セラミック等）からなる。コア１０は、いわゆるドラムコアであって、巻芯部１２と、当該巻芯部１２の軸方向の両端に形成された一対の鍔部１３，１４とを有している。巻芯部１２は、四角柱形状を呈している。各鍔部１３，１４は、直方体形状を呈している。巻芯部１２と鍔部１３，１４とは、一体的に形成されている。コア１０は、その巻芯部１２の軸心方向に平行な断面での形状がＨ字状を呈している。
【００１８】
電極部２０は鍔部１３に位置し、電極部２１は鍔部１４に位置している。電極部２０，２１は、鍔部１３，１４の側面に金属材料（例えば、銀等）を主成分とする導電ペーストを転写した後に所定温度（例えば、７００℃程度）にて焼き付け、更に金属めっきを施すことにより、形成される。金属めっきには、ＮｉとＳｎ、ＣｕとＮｉとＳｎ、ＮｉとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｇ、又は、ＮｉとＡｇ等を用いることができる。電極部２０，２１は、金属製の板材を鍔部１３，１４の対応する位置に装着することにより構成してもよい。金属製の板材には、例えば金属めっき（ＮｉとＳｎ）を施した燐青銅等を用いることができる。また、電極部２０，２１は、鍔部１３，１４にめっき法により直接形成してもよい。
【００１９】
巻線３０は、絶縁被膜銅線等の導体線（例えば、導体形状が帯状を呈している平角線）からなり、巻芯部１２に３ターン以上巻回された巻回部３２と、巻回部３２の両端３２ａ，３２ｂに位置する引き出し部３４，３５と、を含んでいる。図１及び２では、巻線３０の絶縁被膜の図示は省略しており、導体としての芯線を図示している。
【００２０】
巻回部３２と引き出し部３４，３５とは連続しており、引き出し部３４は巻回部３２の端３２ａ，３２ｂに接続されることとなる。引き出し部３４は、その端が電極部２０に継線されることにより、電極部２０に物理的且つ電気的に接続されている。引き出し部３５は、その端が電極部２１に継線されることにより、電極部２１に物理的且つ電気的に接続されている。これらにより、引き出し部３４，３５は、巻回部３２と電極部２０，２１とを接続する。引き出し部３４と電極部２０，２１との接続（継線）は、熱圧着、溶接、あるいは、半田付け等により行われる。
【００２１】
巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、図２に示されるように、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。ここで、各ターンの巻線間隔Ｄｎとは、各ターンにおける上記芯線同士の間隔である。本実施形態では、各巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）の関係は、下記（１）式を満たしており、いわゆる狭義の単調減少となっている。
Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４ … （１）
【００２２】
巻回部３２における導体線の幅は、図３に示されるように、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。図３では、巻回部３２は、導体線の中心軸に沿って直線状に伸ばされた状態で示されている。本実施形態では、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少しており、いわゆる狭義の単調減少となっている。本実施形態では、例えば、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂまでの長さは８ｍｍ程度に設定され、巻回部３２の一端３２ａでの導体線の幅は１ｍｍ程度に設定され、巻回部３２の他端３２ｂでの導体線の幅は０．２ｍｍ程度に設定されている。
【００２３】
以上のように、本実施形態においては、巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎが巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、巻回部３２が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって短くなる。このため、巻回部３２により形成される磁路内において巻回部３２を構成する導体線のインピーダンスは、巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって大きくなる。また、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少していることによっても、導体線のインピーダンスが巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって大きくなる。
【００２４】
各ターンの巻線間隔Ｄｎ及び導体線の幅が単調減少している結果、巻回部３２の一端３２ａでのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部３２の他端３２ｂでのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、インダクタ部品１では、巻回部３２の他端３２ｂでのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図４〜図６を参照して、第２実施形態に係るインダクタ部品３の構成を説明する。図４は、第２実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。図５は、第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子の断面構成を説明する図である。図６は、第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子を示す分解斜視図である。
【００２６】
インダクタ部品３は、図４に示されるように、直方体形状の素子５０と、一対の電極部（端子電極）６０，６２と、を備えている。インダクタ部品３は、いわゆる積層型インダクタを構成している。
【００２７】
素子５０は、図５及び図６に示されるように、コイル部７０と、外装部８０とを有している。コイル部７０は、コイル状導体７１と、当該コイル状導体７１の両端に位置する引き出し導体７３，７４を含んでいる。外装部８０は、積層される複数の絶縁体層８１〜８６を含んでいる。各絶縁体層８１〜８６は、例えば、磁性体（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等）を含むセラミックグリーンシートの焼結体、又は、非磁性体（例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）等の非磁性体を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。なお、実際のインダクタ部品３では、各絶縁体層８１〜８６は、互いの間の境界が視認できない程度に一体化されている。
【００２８】
各電極部６０，６２は、素子５０の外側面に配置されている。各電極部６０，６２は、例えば導電性金属粉末及びガラスフリットを含む導電性ペーストを素子５０の外表面の付与し、焼き付けることによって形成される。必要に応じて、焼き付けにより形成された電極部分上にめっき層が形成されることもある。
【００２９】
コイル状導体７１は、絶縁体層８１〜８５に形成された導体パターン７１ａ〜７１ｅにより構成される。また、引き出し導体７３，７４は、絶縁体層８１，８５に形成された導体パターン７３ａ，７４ａにより構成される。本実施形態においては、導体パターン７１ａと導体パターン７３ａとが一体に連続して形成され、導体パターン７１ｅと導体パターン７４ａとが一体に連続して形成されている。導体パターン７１ａ〜７１ｅ，７３ａ，７４ａは、導電性材料（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、又は、これらの合金等）からなる。導体パターン７１ａ〜７１ｅ，７３ａ，７４ａは、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。
【００３０】
導体パターン７１ａは、コイル状導体７１の略１／２ターン分に相当し、絶縁体層８１上で略Ｌ字状に伸びている。導体パターン７１ｂは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８２上で略Ｕ字状に伸びている。導体パターン７１ｃは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８３上で略Ｃ字状に伸びている。導体パターン７１ｄは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８４上で略Ｕ字状に伸びている。導体パターン７１ｅは、コイル状導体７１の略１／２ターン分に相当し、絶縁体層８５上で略Ｌ字状に伸びている。導体パターン７１ａ〜７１ｅは、絶縁体層８１〜８６の積層方向に併置されることとなる。
【００３１】
導体パターン７１ａ〜７１ｅは、その端部同士が絶縁体層８１〜８４，８６にそれぞれ形成された貫通電極７５ａ〜７５ｄにより電気的に接続される。導体パターン７１ａ〜７１ｅは、絶縁体層８１〜８６の積層方向に隣り合う導体パターン７１ａ〜７１ｅ同士が相互に電気的に接続されることで、コイル状導体７１を構成することとなり、コイル状導体７１では、導体が３ターン以上巻回されることとなる。
【００３２】
導体パターン７３ａは、絶縁体層８１上で、導体パターン７１ａの一端から連続して略Ｉ字状に伸びている。導体パターン７３ａの一端は、素子５０の外表面に露出している。導体パターン７３ａは、電極部６０に物理的且つ電気的に接続される。導体パターン７４ａは、絶縁体層８５上で、導体パターン７１ｅの他端から連続して略Ｉ字状に伸びている。導体パターン７４ａの他端は、素子５０の外表面に露出している。導体パターン７４ａは、電極部６２に物理的且つ電気的に接続される。
【００３３】
絶縁体層８１と絶縁体層８２との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が３層存在している。絶縁体層８２と絶縁体層８３との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が２層存在している。絶縁体層８３と絶縁体層８４との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が１層存在している。これにより、絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔が調整されている。
【００３４】
コイル状導体７１における各ターン（導体パターン７１ａ〜７１ｅ）の巻線間隔は、絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）に相当する。絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、図６に示されるように、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少している。すなわち、各巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）の関係は、上記（１）式を満たしている。
【００３５】
コイル状導体７１における導体パターン７１ａ〜７１ｅの幅は、図５にも示されるように、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少している。本実施形態では、コイル状導体７１の幅は、一端から他端に向かって段階的に減少しており、いわゆる広義の単調減少となっている。本実施形態では、例えば、導体パターン７１ａの幅は０．３ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｂの幅は０．２５ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｃの幅は０．２ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｄの幅は０．１５ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｅの幅は０．１ｍｍ程度に設定されている。
【００３６】
以上のように、本実施形態においては、コイル状導体７１における各ターンの巻線間隔Ｄｎがコイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、コイル状導体７１が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長はコイル状導体７１の一端側から他端側に向かって短くなる。このため、コイル状導体７１により形成される磁路内においてコイル状導体７１を構成する導体のインピーダンスは、コイル状導体７１の一端側から他端側に向かって大きくなる。また、コイル状導体７１における導体パターン７１ａ〜７１ｅの幅は、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少していることによっても、コイル状導体７１のインピーダンスが一端側から他端側に向かって大きくなる。
【００３７】
各ターンの巻線間隔Ｄｎ及びコイル状導体７１（導体パターン７１ａ〜７１ｅ）の幅が単調減少している結果、コイル状導体７１の一端でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、コイル状導体７１の他端でのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、インダクタ部品３では、コイル状導体７１の他端でのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【００３８】
続いて、本実施形態によって、インピーダンスの変化を抑制し、信号の反射を少なくできることを、具体的に示す。ここでは、インダクタ部品のインピーダンスをＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法により測定する。ＴＤＲ法とは、伝送線路にステップパルスを送出し、の特性インピーダンスの不連続箇所にて反射されたパルスを測定することにより、伝送線路の特性インピーダンスを計測する測定法である。
【００３９】
まず、図７に基づいて、ＴＤＲ法による測定環境を説明する。図７に示される各測定環境では、高速オシロスコープ９０とレシーバＩＣ９２とが、伝送路９４を介して接続されている。伝送路９４は、ケーブル９６とインダクタ部品９８とを有している。高速オシロスコープ９０は、ＴＤＲモジュール９１を有している。高速オシロスコープ９０は、ＴＤＲモジュール９１を通してケーブル９６と接続され、ケーブル９６の他端はインダクタ部品９８と接続される。インダクタ部品９８の他端にはレシーバＩＣ９２が接続される。
【００４０】
高速オシロスコープ９０としては、アジレント・テクノロジー社（AgilentTechnologies, Inc.）製のＡｇｉｌｅｎｔ８６１００広帯域オシロスコープを用いる。ＴＤＲモジュール９１としては、アジレント・テクノロジー社製の５４７５４差動ＴＤＲプラグイン・モジュールを用いる。レシーバＩＣ９２は、電源がオフのときに無限大の入力インピーダンスを有し、高速オシロスコープ９０からの信号を１００％反射させる。伝送路９４は、５０Ωの特性インピーダンスを有する。
【００４１】
次に、図７及び図８に基づいて、ＴＤＲ法による測定方法について説明する。まず、高速オシロスコープ９０が入射電圧ステップＥｉを発生させ、この入射電圧ステップＥｉを伝送路９４に出力する。伝送路９４上で特性インピーダンスの不連続点が存在しない場合には、入射電圧ステップＥｉがレシーバＩＣ９２でそのまま反射され、高速オシロスコープ９０には、図８（ａ）に示すように、入射電圧ステップＥｉのみが表示される。
【００４２】
一方、伝送路９４の特性インピーダンスに不連続箇所が存在する場合には、その不連続箇所で入射電圧ステップの一部が反射される。この場合、高速オシロスコープ９０には、図８（ｂ）に示すように、反射波Ｅｒが入射電圧ステップＥｉに代数的に追加されて表示される。この結果より、インピーダンスの不連続箇所の位置と特性インピーダンスの値を求めることができる。すなわち、反射波Ｅｒが測定されるまでの時間Ｔによりインピーダンスの不連続箇所の位置を求めることができると共に、反射波Ｅｒの値により不連続箇所でのインピーダンスを求めることができる。
【００４３】
測定結果を図９に示す。インダクタ部品９８として、巻回部における各ターンの巻線間隔が等間隔であり且つ導体線の幅が同じであるインダクタ部品（以下、比較例１に係るインダクタ部品）と、巻回部における各ターンの巻線間隔が巻回部の一端から他端に向かって単調減少し且つ導体線の幅が同じであるインダクタ部品（以下、比較例２に係るインダクタ部品）と、上述した第１実施形態に係るインダクタ部品１（以下、実施例１に係るインダクタ部品）と、を用いた。比較例１及び２に係るインダクタ部品の構成と、実施例１に係るインダクタ部品との構成とは、巻回部における各ターンの巻線間隔及び導体線の幅の点を除いて、同じ構成とした。
【００４４】
比較例１に係るインダクタ部品では、各ターンの巻線間隔を３ｍｍとし且つ導体線の幅を２ｍｍとした。比較例２に係るインダクタ部品では、各ターンの巻線間隔を３ｍｍとし且つ巻回部の一端での導体幅を５ｍｍとし、巻回部の他端での導体幅を０．５ｍｍとして、一端から他端に向かって徐々に減少させた。実施例１に係るインダクタ部品では、上記巻線間隔Ｄ１を５ｍｍとし、巻線間隔を１ｍｍずつ減少させた。実施例１に係るインダクタ部品では、巻回部３２の一端３２ａでの導体幅を５ｍｍとし、巻回部３２の他端３２ｂでの導体幅を０．５ｍｍとして、一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少させた。ここでも、各ターンの巻線間隔とは、各ターンにおける上記芯線同士の間隔である。
【００４５】
特性Ｉ１は、インダクタ部品９８が比較例１に係るインダクタ部品である場合の測定結果である。特性Ｉ２は、インダクタ部品９８が比較例２に係るインダクタ部品である場合の測定結果である。特性Ｉ１、Ｉ２から分かるように、巻回部の一端（図９中、「ＴＳ」にて示される位置）でインピーダンスが変化すると共に、巻回部の他端（図９中、「ＴＥ１、ＴＥ２」にて示される位置）でもインピーダンスが大きく変化している。さらに、巻回部３２においても、「ＴＩ２−１」、「ＴＩ１−１」、及び「ＴＩ２−２」にて示される位置でインピーダンスが大きく変化している。
【００４６】
特性Ｉ３は、インダクタ部品９８が、実施例１に係るインダクタ部品であり、電極部２０をケーブル９６と接続し、電極部２１をレシーバＩＣ９２に接続した場合の測定結果である。特性Ｉ３から分かるように、巻回部３２の一端３２ａ（図９中、「ＴＳ」にて示される位置）でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部３２の他端３２ｂ（図９中、「ＴＥ１」にて示される位置）でのインピーダンスの変化が、特性Ｉ１及び特性Ｉ２に比べて抑制されている。また、特性Ｉ３は、特性Ｉ１及び特性Ｉ２における「ＴＩ２−１」、「ＴＩ１−１」、及び「ＴＩ２−２」にて示される位置のように、インピーダンスが大きく変化する箇所が存在せず、巻回部３２にいてインピーダンスが徐々に大きくなっていることが分かる。
【００４７】
ところで、導体に直流電流が流れる際に、一般に、導体の断面積が大きい場合には抵抗成分が小さく、断面積が小さい場合には抵抗成分が大きい。導体の幅を単調減少させるということは、導体の断面積を単調減少させることと同等であり、導体の断面積を単調減少させるにしたがって、抵抗成分は増加する。この結果、信号反射の原因とされるＱ（クオティ・ファクタ）を減少させることができる。
【００４８】
また、導体に交流電流が流れる際に、一般に、導体の断面積が大きい場合には表皮効果（skin effect）の発生が抑止され抵抗成分が小さく、断面積が小さい場合は表皮効果の発生により抵抗成分が大きい。導体幅を単調減少させるということは、導体の断面積を単調減少させることと同等であり、導体幅を単調減少させるにしたがって、表皮効果による抵抗成分は増加し、Ｑを減少させることができる。
【００４９】
次に、図１０を参照して、本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造について、説明する。図１０は、本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造を説明するための回路図である。ここでは、実装するインダクタ部品として第１実施形態に係るインダクタ部品１を用いて説明するが、他の実施形態に係るインダクタ部品３も、同様に実装することができる。
【００５０】
図１０に示されているように、インダクタ部品１は、ＩＣ１００への電源ライン１０２やＩＣ１００からの出力ライン（例えば、クロックラインや信号ライン等）１０４に挿入されている。電源ライン１０２に挿入されたインダクタ部品１は、コンデンサ１０６と共にＬＣフィルタを構成している。
【００５１】
電源ライン１０２に挿入されたインダクタ部品１では、電極部２０がＩＣ１００に接続されている。出力ライン１０４に挿入されたインダクタ部品１も、電極部２０がＩＣ１００に接続されている。
【００５２】
ＩＣ１００では、その内部において高速でスイッチングが行なわれており、電源ライン１０２や出力ライン１０４等にノイズが重畳しやすい。しかしながら、上述したようにインダクタ部品１での反射が少なくなることから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が少なくなる。従来の技術のインダクタ部品では、インダクタ部品での反射が大きいことから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が大きくなる。また、上記測定結果から推測されるように、電極部２１をＩＣ１００に接続した場合も、インダクタ部品１での反射が大きいことから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が大きくなる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５４】
第１実施形態では、コア１０としてドラムコアを採用しているが、これに限られることなく、トロイダルコアを採用してもよい。また、コア１０は必ずしも必要ではなく、巻芯が存在しない空芯型のインダクタ部品としてもよい。空芯型のインダクタ部品として構成した場合、当該インダクタ部品は高周波コイルとして好適である。第１実施形態のインダクタ部品１は、コア１０が磁性体からなる場合、チョークコイル、信号整流用コイル、又はアンテナコイル等として好適である。コア１０が非磁性体からなる場合、インダクタ部品１は、高周波コイルとして好適である。
【００５５】
第１実施形態では、導体線として平角線が用いられているが、これに限られることなく、例えば、断面形状が円形状を呈している丸線や、断面形状が多角形状を呈している角線が用いられていてもよい。導体線として丸線が用いられる場合には、導体の幅は、丸線の外径に相当することとなる。
【００５６】
第１実施形態では、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少している、いわゆる狭義の単調減少となっているが、これに限られることなく、第２実施形態におけるコイル状導体７１のように、一端３２ａから他端３２ｂに向かって段階的に減少している、いわゆる広義の単調減少となっていてもよい。第２実施形態では、コイル状導体７１の幅は、一端から他端に向かって段階的に減少している、いわゆる広義の単調減少となっているが、これに限られることなく、第１実施形態における巻回部３２の導体線のように、一端から他端に向かって徐々に減少している、いわゆる狭義の単調減少となっていてもよい。ただし、インピーダンスの変化をより一層抑制して、信号の反射の発生が極めて少ないインダクタ部品を得るためには、導体の幅は、狭義の単調減少であることが好ましい。
【００５７】
巻回部３２やコイル状導体７１におけるターン数は、上述した実施形態に限られず、３ターン以上であればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１，２…インダクタ部品、２０，２１…電極部、３０…巻線、３２…巻回部、３２ａ…巻回部の一端、３２ｂ…巻回部の他端、３４，３５…引き出し部、５０…素子、６０，６２…電極部、７１…コイル状導体、７３，７４…引き出し導体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタ部品として、電極部と、導体が３ターン以上巻回された巻回部と、巻回部の端に位置すると共に、巻回部と電極部とを接続する引き出し部と、を備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔は等間隔であると共に、導体の幅は一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたインダクタ部品には、以下の問題点が存在する。特許文献１に記載されたインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔が等間隔であるため、隣り合うターン間での磁気的な条件（例えば、磁気結合等）は同じとなる。すなわち、巻回部が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部全体にわたって変化することはない。このため、巻回部により形成される磁路内において巻回部を構成する導体のインピーダンスが変化することはない。また、特許文献１に記載されたインダクタ部品では、導体の幅が一定であるので、この点においても、導体のインピーダンスが変化することはない。
【０００５】
これに対し、以下の理由により、巻回部の端（巻き始め及び巻き終わり）では、導体のインピーダンスが大きく変化してしまう。巻回部は導体が巻回された形状を呈しているのに対し、引き出し部は巻回部から電極部に向けて伸びる形状を呈しており、巻回部と引き出し部とでは構造上異なっている。したがって、巻回部の端において構造上の変化が生じる。この構造上の変化は巻回部の端での磁気的な条件の変化をもたすこととなるため、巻回部の端では、導体のインピーダンスが大きく変化することとなる。例えば、巻回部の一端でインピーダンスが大きくなり、また、巻回部の他端でインピーダンスが更に大きくなってしまう。このように、導体の途中においてインピーダンスが変化すると、インピーダンスが変化する箇所において導体を伝わる信号が反射し、信号の減衰が生じる懼れがある。また、反射によって不要な輻射が生じ、ノイズの原因となってしまう懼れもある。
【０００６】
本発明の目的は、インピーダンスの変化を抑制して、信号の反射の発生が少ないインダクタ部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインダクタ部品は、電極部と、導体が３ターン以上巻回された巻回部と、巻回部の両端に位置すると共に、巻回部と電極部とを接続する引き出し部と、を備え、巻回部における各ターンの巻線間隔は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少しており、導体の幅は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るインダクタ部品では、巻回部における各ターンの巻線間隔が巻回部の一端から他端に向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、巻回部が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部の一端側から他端側に向かって短くなる。このため、巻回部により形成される磁路内において巻回部を構成する導体のインピーダンスは、巻回部の一端側から他端側に向かって大きくなる。また、導体の幅が巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることによっても、導体のインピーダンスが巻回部の一端側から他端側に向かって大きくなる。これらの結果、巻回部の一端でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部の他端でのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、本発明によれば、特に、巻回部の他端でのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【０００９】
ここで、「単調減少している」とは増加傾向とならないことを意味し、広義の単調減少を意味する。
【００１０】
好ましくは、巻芯を有するコアを更に備え、巻回部は、導線が巻芯に巻回されることにより構成されている。
【００１１】
好ましくは、複数の絶縁体が積層された積層体と、積層体内に絶縁体の積層方向に併設された複数の導体と、を備えており、巻回部は、積層方向に隣り合う導体同士が電気的に接続されることにより構成され、複数の導体間の積層方向での間隔が、積層方向に向かって単調減少し、巻回部を構成する複数の導体の幅は、巻回部の一端から他端に向かって単調減少している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インピーダンスの変化を抑制して、信号の反射の発生が少ないインダクタ部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るインダクタ部品の平面図である。
【図３】巻回部の構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。
【図５】第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子の断面構成を説明する図である。
【図６】第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子を示す分解斜視図である。
【図７】ＴＤＲ法による測定環境を説明するための図である。
【図８】ＴＤＲ法による測定方法を説明するための図である。
【図９】ＴＤＲ法による測定結果を示す線図である
【図１０】本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係るインダクタ部品１の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るインダクタ部品の平面図である。図３は、巻回部の構成を示す図である。
【００１６】
インダクタ部品１は、図１に示されるように、コア１０と、電極部２０，２１と、巻線３０と、を備えている。
【００１７】
コア１０は、磁性体（例えば、フェライト等）又は非磁性体（例えば、セラミック等）からなる。コア１０は、いわゆるドラムコアであって、巻芯部１２と、当該巻芯部１２の軸方向の両端に形成された一対の鍔部１３，１４とを有している。巻芯部１２は、四角柱形状を呈している。各鍔部１３，１４は、直方体形状を呈している。巻芯部１２と鍔部１３，１４とは、一体的に形成されている。コア１０は、その巻芯部１２の軸心方向に平行な断面での形状がＨ字状を呈している。
【００１８】
電極部２０は鍔部１３に位置し、電極部２１は鍔部１４に位置している。電極部２０，２１は、鍔部１３，１４の側面に金属材料（例えば、銀等）を主成分とする導電ペーストを転写した後に所定温度（例えば、７００℃程度）にて焼き付け、更に金属めっきを施すことにより、形成される。金属めっきには、ＮｉとＳｎ、ＣｕとＮｉとＳｎ、ＮｉとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｇ、又は、ＮｉとＡｇ等を用いることができる。電極部２０，２１は、金属製の板材を鍔部１３，１４の対応する位置に装着することにより構成してもよい。金属製の板材には、例えば金属めっき（ＮｉとＳｎ）を施した燐青銅等を用いることができる。また、電極部２０，２１は、鍔部１３，１４にめっき法により直接形成してもよい。
【００１９】
巻線３０は、絶縁被膜銅線等の導体線（例えば、導体形状が帯状を呈している平角線）からなり、巻芯部１２に３ターン以上巻回された巻回部３２と、巻回部３２の両端３２ａ，３２ｂに位置する引き出し部３４，３５と、を含んでいる。図１及び２では、巻線３０の絶縁被膜の図示は省略しており、導体としての芯線を図示している。
【００２０】
巻回部３２と引き出し部３４，３５とは連続しており、引き出し部３４は巻回部３２の端３２ａ，３２ｂに接続されることとなる。引き出し部３４は、その端が電極部２０に継線されることにより、電極部２０に物理的且つ電気的に接続されている。引き出し部３５は、その端が電極部２１に継線されることにより、電極部２１に物理的且つ電気的に接続されている。これらにより、引き出し部３４，３５は、巻回部３２と電極部２０，２１とを接続する。引き出し部３４と電極部２０，２１との接続（継線）は、熱圧着、溶接、あるいは、半田付け等により行われる。
【００２１】
巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、図２に示されるように、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。ここで、各ターンの巻線間隔Ｄｎとは、各ターンにおける上記芯線同士の間隔である。本実施形態では、各巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）の関係は、下記（１）式を満たしており、いわゆる狭義の単調減少となっている。
Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４ … （１）
【００２２】
巻回部３２における導体線の幅は、図３に示されるように、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少している。図３では、巻回部３２は、導体線の中心軸に沿って直線状に伸ばされた状態で示されている。本実施形態では、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少しており、いわゆる狭義の単調減少となっている。本実施形態では、例えば、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂまでの長さは８ｍｍ程度に設定され、巻回部３２の一端３２ａでの導体線の幅は１ｍｍ程度に設定され、巻回部３２の他端３２ｂでの導体線の幅は０．２ｍｍ程度に設定されている。
【００２３】
以上のように、本実施形態においては、巻回部３２における各ターンの巻線間隔Ｄｎが巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、巻回部３２が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長は巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって短くなる。このため、巻回部３２により形成される磁路内において巻回部３２を構成する導体線のインピーダンスは、巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって大きくなる。また、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって単調減少していることによっても、導体線のインピーダンスが巻回部３２の一端３２ａ側から他端３２ｂ側に向かって大きくなる。
【００２４】
各ターンの巻線間隔Ｄｎ及び導体線の幅が単調減少している結果、巻回部３２の一端３２ａでのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部３２の他端３２ｂでのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、インダクタ部品１では、巻回部３２の他端３２ｂでのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図４〜図６を参照して、第２実施形態に係るインダクタ部品３の構成を説明する。図４は、第２実施形態に係るインダクタ部品の斜視図である。図５は、第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子の断面構成を説明する図である。図６は、第２実施形態に係るインダクタ部品に含まれる素子を示す分解斜視図である。
【００２６】
インダクタ部品３は、図４に示されるように、直方体形状の素子５０と、一対の電極部（端子電極）６０，６２と、を備えている。インダクタ部品３は、いわゆる積層型インダクタを構成している。
【００２７】
素子５０は、図５及び図６に示されるように、コイル部７０と、外装部８０とを有している。コイル部７０は、コイル状導体７１と、当該コイル状導体７１の両端に位置する引き出し導体７３，７４を含んでいる。外装部８０は、積層される複数の絶縁体層８１〜８６を含んでいる。各絶縁体層８１〜８６は、例えば、磁性体（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等）を含むセラミックグリーンシートの焼結体、又は、非磁性体（例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）等の非磁性体を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。なお、実際のインダクタ部品３では、各絶縁体層８１〜８６は、互いの間の境界が視認できない程度に一体化されている。
【００２８】
各電極部６０，６２は、素子５０の外側面に配置されている。各電極部６０，６２は、例えば導電性金属粉末及びガラスフリットを含む導電性ペーストを素子５０の外表面の付与し、焼き付けることによって形成される。必要に応じて、焼き付けにより形成された電極部分上にめっき層が形成されることもある。
【００２９】
コイル状導体７１は、絶縁体層８１〜８５に形成された導体パターン７１ａ〜７１ｅにより構成される。また、引き出し導体７３，７４は、絶縁体層８１，８５に形成された導体パターン７３ａ，７４ａにより構成される。本実施形態においては、導体パターン７１ａと導体パターン７３ａとが一体に連続して形成され、導体パターン７１ｅと導体パターン７４ａとが一体に連続して形成されている。導体パターン７１ａ〜７１ｅ，７３ａ，７４ａは、導電性材料（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、又は、これらの合金等）からなる。導体パターン７１ａ〜７１ｅ，７３ａ，７４ａは、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。
【００３０】
導体パターン７１ａは、コイル状導体７１の略１／２ターン分に相当し、絶縁体層８１上で略Ｌ字状に伸びている。導体パターン７１ｂは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８２上で略Ｕ字状に伸びている。導体パターン７１ｃは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８３上で略Ｃ字状に伸びている。導体パターン７１ｄは、コイル状導体７１の略３／４ターン分に相当し、絶縁体層８４上で略Ｕ字状に伸びている。導体パターン７１ｅは、コイル状導体７１の略１／２ターン分に相当し、絶縁体層８５上で略Ｌ字状に伸びている。導体パターン７１ａ〜７１ｅは、絶縁体層８１〜８６の積層方向に併置されることとなる。
【００３１】
導体パターン７１ａ〜７１ｅは、その端部同士が絶縁体層８１〜８４，８６にそれぞれ形成された貫通電極７５ａ〜７５ｄにより電気的に接続される。導体パターン７１ａ〜７１ｅは、絶縁体層８１〜８６の積層方向に隣り合う導体パターン７１ａ〜７１ｅ同士が相互に電気的に接続されることで、コイル状導体７１を構成することとなり、コイル状導体７１では、導体が３ターン以上巻回されることとなる。
【００３２】
導体パターン７３ａは、絶縁体層８１上で、導体パターン７１ａの一端から連続して略Ｉ字状に伸びている。導体パターン７３ａの一端は、素子５０の外表面に露出している。導体パターン７３ａは、電極部６０に物理的且つ電気的に接続される。導体パターン７４ａは、絶縁体層８５上で、導体パターン７１ｅの他端から連続して略Ｉ字状に伸びている。導体パターン７４ａの他端は、素子５０の外表面に露出している。導体パターン７４ａは、電極部６２に物理的且つ電気的に接続される。
【００３３】
絶縁体層８１と絶縁体層８２との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が３層存在している。絶縁体層８２と絶縁体層８３との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が２層存在している。絶縁体層８３と絶縁体層８４との間には、導体パターンが形成されていない絶縁体層８６が１層存在している。これにより、絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔が調整されている。
【００３４】
コイル状導体７１における各ターン（導体パターン７１ａ〜７１ｅ）の巻線間隔は、絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）に相当する。絶縁体層８１〜８６の積層方向での導体パターン７１ａ〜７１ｅの間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）は、図６に示されるように、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少している。すなわち、各巻線間隔Ｄｎ（ｎ＝１〜４）の関係は、上記（１）式を満たしている。
【００３５】
コイル状導体７１における導体パターン７１ａ〜７１ｅの幅は、図５にも示されるように、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少している。本実施形態では、コイル状導体７１の幅は、一端から他端に向かって段階的に減少しており、いわゆる広義の単調減少となっている。本実施形態では、例えば、導体パターン７１ａの幅は０．３ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｂの幅は０．２５ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｃの幅は０．２ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｄの幅は０．１５ｍｍ程度に設定され、導体パターン７１ｅの幅は０．１ｍｍ程度に設定されている。
【００３６】
以上のように、本実施形態においては、コイル状導体７１における各ターンの巻線間隔Ｄｎがコイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少しているので、隣り合うターン間での磁気的な条件が異なる。すなわち、コイル状導体７１が隣り合う２つのターンで構成されるコイル（インダクタ）の集合体であるとすると、当該コイルの磁路長はコイル状導体７１の一端側から他端側に向かって短くなる。このため、コイル状導体７１により形成される磁路内においてコイル状導体７１を構成する導体のインピーダンスは、コイル状導体７１の一端側から他端側に向かって大きくなる。また、コイル状導体７１における導体パターン７１ａ〜７１ｅの幅は、コイル状導体７１の一端から他端に向かって単調減少していることによっても、コイル状導体７１のインピーダンスが一端側から他端側に向かって大きくなる。
【００３７】
各ターンの巻線間隔Ｄｎ及びコイル状導体７１（導体パターン７１ａ〜７１ｅ）の幅が単調減少している結果、コイル状導体７１の一端でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、コイル状導体７１の他端でのインピーダンスの急激な変化が抑制されることとなる。このように、インダクタ部品３では、コイル状導体７１の他端でのインピーダンスの急激な変化を抑制して、当該箇所での信号の反射の発生を少なくすることができる。
【００３８】
続いて、本実施形態によって、インピーダンスの変化を抑制し、信号の反射を少なくできることを、具体的に示す。ここでは、インダクタ部品のインピーダンスをＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法により測定する。ＴＤＲ法とは、伝送線路にステップパルスを送出し、の特性インピーダンスの不連続箇所にて反射されたパルスを測定することにより、伝送線路の特性インピーダンスを計測する測定法である。
【００３９】
まず、図７に基づいて、ＴＤＲ法による測定環境を説明する。図７に示される各測定環境では、高速オシロスコープ９０とレシーバＩＣ９２とが、伝送路９４を介して接続されている。伝送路９４は、ケーブル９６とインダクタ部品９８とを有している。高速オシロスコープ９０は、ＴＤＲモジュール９１を有している。高速オシロスコープ９０は、ＴＤＲモジュール９１を通してケーブル９６と接続され、ケーブル９６の他端はインダクタ部品９８と接続される。インダクタ部品９８の他端にはレシーバＩＣ９２が接続される。
【００４０】
高速オシロスコープ９０としては、アジレント・テクノロジー社（AgilentTechnologies, Inc.）製のＡｇｉｌｅｎｔ８６１００広帯域オシロスコープを用いる。ＴＤＲモジュール９１としては、アジレント・テクノロジー社製の５４７５４差動ＴＤＲプラグイン・モジュールを用いる。レシーバＩＣ９２は、電源がオフのときに無限大の入力インピーダンスを有し、高速オシロスコープ９０からの信号を１００％反射させる。伝送路９４は、５０Ωの特性インピーダンスを有する。
【００４１】
次に、図７及び図８に基づいて、ＴＤＲ法による測定方法について説明する。まず、高速オシロスコープ９０が入射電圧ステップＥｉを発生させ、この入射電圧ステップＥｉを伝送路９４に出力する。伝送路９４上で特性インピーダンスの不連続点が存在しない場合には、入射電圧ステップＥｉがレシーバＩＣ９２でそのまま反射され、高速オシロスコープ９０には、図８（ａ）に示すように、入射電圧ステップＥｉのみが表示される。
【００４２】
一方、伝送路９４の特性インピーダンスに不連続箇所が存在する場合には、その不連続箇所で入射電圧ステップの一部が反射される。この場合、高速オシロスコープ９０には、図８（ｂ）に示すように、反射波Ｅｒが入射電圧ステップＥｉに代数的に追加されて表示される。この結果より、インピーダンスの不連続箇所の位置と特性インピーダンスの値を求めることができる。すなわち、反射波Ｅｒが測定されるまでの時間Ｔによりインピーダンスの不連続箇所の位置を求めることができると共に、反射波Ｅｒの値により不連続箇所でのインピーダンスを求めることができる。
【００４３】
測定結果を図９に示す。インダクタ部品９８として、巻回部における各ターンの巻線間隔が等間隔であり且つ導体線の幅が同じであるインダクタ部品（以下、比較例１に係るインダクタ部品）と、巻回部における各ターンの巻線間隔が巻回部の一端から他端に向かって単調減少し且つ導体線の幅が同じであるインダクタ部品（以下、比較例２に係るインダクタ部品）と、上述した第１実施形態に係るインダクタ部品１（以下、実施例１に係るインダクタ部品）と、を用いた。比較例１及び２に係るインダクタ部品の構成と、実施例１に係るインダクタ部品との構成とは、巻回部における各ターンの巻線間隔及び導体線の幅の点を除いて、同じ構成とした。
【００４４】
比較例１に係るインダクタ部品では、各ターンの巻線間隔を３ｍｍとし且つ導体線の幅を２ｍｍとした。比較例２に係るインダクタ部品では、各ターンの巻線間隔を３ｍｍとし且つ巻回部の一端での導体幅を５ｍｍとし、巻回部の他端での導体幅を０．５ｍｍとして、一端から他端に向かって徐々に減少させた。実施例１に係るインダクタ部品では、上記巻線間隔Ｄ１を５ｍｍとし、巻線間隔を１ｍｍずつ減少させた。実施例１に係るインダクタ部品では、巻回部３２の一端３２ａでの導体幅を５ｍｍとし、巻回部３２の他端３２ｂでの導体幅を０．５ｍｍとして、一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少させた。ここでも、各ターンの巻線間隔とは、各ターンにおける上記芯線同士の間隔である。
【００４５】
特性Ｉ１は、インダクタ部品９８が比較例１に係るインダクタ部品である場合の測定結果である。特性Ｉ２は、インダクタ部品９８が比較例２に係るインダクタ部品である場合の測定結果である。特性Ｉ１、Ｉ２から分かるように、巻回部の一端（図９中、「ＴＳ」にて示される位置）でインピーダンスが変化すると共に、巻回部の他端（図９中、「ＴＥ１、ＴＥ２」にて示される位置）でもインピーダンスが大きく変化している。さらに、巻回部３２においても、「ＴＩ２−１」、「ＴＩ１−１」、及び「ＴＩ２−２」にて示される位置でインピーダンスが大きく変化している。
【００４６】
特性Ｉ３は、インダクタ部品９８が、実施例１に係るインダクタ部品であり、電極部２０をケーブル９６と接続し、電極部２１をレシーバＩＣ９２に接続した場合の測定結果である。特性Ｉ３から分かるように、巻回部３２の一端３２ａ（図９中、「ＴＳ」にて示される位置）でのインピーダンスの変化は回避し難いものの、巻回部３２の他端３２ｂ（図９中、「ＴＥ１」にて示される位置）でのインピーダンスの変化が、特性Ｉ１及び特性Ｉ２に比べて抑制されている。また、特性Ｉ３は、特性Ｉ１及び特性Ｉ２における「ＴＩ２−１」、「ＴＩ１−１」、及び「ＴＩ２−２」にて示される位置のように、インピーダンスが大きく変化する箇所が存在せず、巻回部３２にいてインピーダンスが徐々に大きくなっていることが分かる。
【００４７】
ところで、導体に直流電流が流れる際に、一般に、導体の断面積が大きい場合には抵抗成分が小さく、断面積が小さい場合には抵抗成分が大きい。導体の幅を単調減少させるということは、導体の断面積を単調減少させることと同等であり、導体の断面積を単調減少させるにしたがって、抵抗成分は増加する。この結果、信号反射の原因とされるＱ（クオティ・ファクタ）を減少させることができる。
【００４８】
また、導体に交流電流が流れる際に、一般に、導体の断面積が大きい場合には表皮効果（skin effect）の発生が抑止され抵抗成分が小さく、断面積が小さい場合は表皮効果の発生により抵抗成分が大きい。導体幅を単調減少させるということは、導体の断面積を単調減少させることと同等であり、導体幅を単調減少させるにしたがって、表皮効果による抵抗成分は増加し、Ｑを減少させることができる。
【００４９】
次に、図１０を参照して、本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造について、説明する。図１０は、本実施形態に係るインダクタ部品の実装構造を説明するための回路図である。ここでは、実装するインダクタ部品として第１実施形態に係るインダクタ部品１を用いて説明するが、他の実施形態に係るインダクタ部品３も、同様に実装することができる。
【００５０】
図１０に示されているように、インダクタ部品１は、ＩＣ１００への電源ライン１０２やＩＣ１００からの出力ライン（例えば、クロックラインや信号ライン等）１０４に挿入されている。電源ライン１０２に挿入されたインダクタ部品１は、コンデンサ１０６と共にＬＣフィルタを構成している。
【００５１】
電源ライン１０２に挿入されたインダクタ部品１では、電極部２０がＩＣ１００に接続されている。出力ライン１０４に挿入されたインダクタ部品１も、電極部２０がＩＣ１００に接続されている。
【００５２】
ＩＣ１００では、その内部において高速でスイッチングが行なわれており、電源ライン１０２や出力ライン１０４等にノイズが重畳しやすい。しかしながら、上述したようにインダクタ部品１での反射が少なくなることから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が少なくなる。従来の技術のインダクタ部品では、インダクタ部品での反射が大きいことから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が大きくなる。また、上記測定結果から推測されるように、電極部２１をＩＣ１００に接続した場合も、インダクタ部品１での反射が大きいことから、ＩＣ１００にて発生したノイズの重畳が大きくなる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５４】
第１実施形態では、コア１０としてドラムコアを採用しているが、これに限られることなく、トロイダルコアを採用してもよい。また、コア１０は必ずしも必要ではなく、巻芯が存在しない空芯型のインダクタ部品としてもよい。空芯型のインダクタ部品として構成した場合、当該インダクタ部品は高周波コイルとして好適である。第１実施形態のインダクタ部品１は、コア１０が磁性体からなる場合、チョークコイル、信号整流用コイル、又はアンテナコイル等として好適である。コア１０が非磁性体からなる場合、インダクタ部品１は、高周波コイルとして好適である。
【００５５】
第１実施形態では、導体線として平角線が用いられているが、これに限られることなく、例えば、断面形状が円形状を呈している丸線や、断面形状が多角形状を呈している角線が用いられていてもよい。導体線として丸線が用いられる場合には、導体の幅は、丸線の外径に相当することとなる。
【００５６】
第１実施形態では、巻回部３２における導体線の幅は、巻回部３２の一端３２ａから他端３２ｂに向かって徐々に減少している、いわゆる狭義の単調減少となっているが、これに限られることなく、第２実施形態におけるコイル状導体７１のように、一端３２ａから他端３２ｂに向かって段階的に減少している、いわゆる広義の単調減少となっていてもよい。第２実施形態では、コイル状導体７１の幅は、一端から他端に向かって段階的に減少している、いわゆる広義の単調減少となっているが、これに限られることなく、第１実施形態における巻回部３２の導体線のように、一端から他端に向かって徐々に減少している、いわゆる狭義の単調減少となっていてもよい。ただし、インピーダンスの変化をより一層抑制して、信号の反射の発生が極めて少ないインダクタ部品を得るためには、導体の幅は、狭義の単調減少であることが好ましい。
【００５７】
巻回部３２やコイル状導体７１におけるターン数は、上述した実施形態に限られず、３ターン以上であればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１，２…インダクタ部品、２０，２１…電極部、３０…巻線、３２…巻回部、３２ａ…巻回部の一端、３２ｂ…巻回部の他端、３４，３５…引き出し部、５０…素子、６０，６２…電極部、７１…コイル状導体、７３，７４…引き出し導体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部と、
導体が３ターン以上巻回された巻回部と、
前記巻回部の両端に位置すると共に、前記巻回部と前記電極部とを接続する引き出し部と、を備え、
前記巻回部における各ターンの巻線間隔は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少しており、
前記導体の幅は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とするインダクタ部品。
【請求項２】
巻芯を有するコアを更に備え、
前記巻回部は、導線が前記巻芯に巻回されることにより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部品。
【請求項３】
複数の絶縁体が積層された積層体と、前記積層体内に前記絶縁体の積層方向に併設された複数の導体と、を備え、
前記巻回部は、前記積層方向に隣り合う前記導体同士が電気的に接続されることにより構成され、
前記複数の導体間の前記積層方向での間隔が、前記積層方向に向かって単調減少し、
前記巻回部を構成する前記複数の導体の幅は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ部品。
【請求項１】
電極部と、
導体が３ターン以上巻回された巻回部と、
前記巻回部の両端に位置すると共に、前記巻回部と前記電極部とを接続する引き出し部と、を備え、
前記巻回部における各ターンの巻線間隔は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少しており、
前記導体の幅は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とするインダクタ部品。
【請求項２】
巻芯を有するコアを更に備え、
前記巻回部は、導線が前記巻芯に巻回されることにより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部品。
【請求項３】
複数の絶縁体が積層された積層体と、前記積層体内に前記絶縁体の積層方向に併設された複数の導体と、を備え、
前記巻回部は、前記積層方向に隣り合う前記導体同士が電気的に接続されることにより構成され、
前記複数の導体間の前記積層方向での間隔が、前記積層方向に向かって単調減少し、
前記巻回部を構成する前記複数の導体の幅は、前記巻回部の一端から他端に向かって単調減少していることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０９０２０（Ｐ２０１１−１０９０２０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５３１２（Ｐ２００９−２６５３１２）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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