JPH0810658B2 - 分割コイル型インダクタンス素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波薄膜インダクタン
ス素子に於いて、高周波領域でコイルの有効断面を増加
させるための励磁導体の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７（ａ），（ｂ）に従来検討されてい
る薄膜インダクタの渦巻状コイルもしくは櫛状コイルの
形状を示す。一般にこれらのコイルを絶縁膜を介して磁
心薄膜のまわりに配したり、これらのコイルの一面又は
両面に磁心を絶縁膜を介して配することにより、薄膜イ
ンダクタやトランス等のインダクタンス素子を作製して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのイン
ダクタンス素子において高いインダクタンスを得るため
にコイルの巻数を増やさなければならないのが現状であ
る。此れにともないコイルの抵抗は増加し、インダクタ
ンス素子のＱを下げる原因になっている。これを解消す
るためにコイル膜厚を厚くして抵抗を低減する方法も考
えられるが、高周波領域では表皮効果により単層で厚い
コイルを用いてもコイル断面全体を有効に利用出来な
い。従って、単に単層コイルの膜厚を厚くしてもコイル
の高周波領域での抵抗を低減出来ない。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、高周波薄膜インダクタンス素子において、高周波領
域でコイルの有効断面を増加させることにより、高周波
領域でのコイルの抵抗を低減し得る分割コイル型インダ
クタンス素子を提供することを目的する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、薄膜磁性体のまわりに絶縁膜を介して励磁
導体を配するインダクタンス素子において、励磁導体を
絶縁物の介在した分割コイルとすることを特徴とするも
のである。

【０００６】

【作用】上記手段により、矩形断面を有するコイルの短
径が表皮深さ内の幅を有するように絶縁膜を挿んで二層
以上に多層分割化することにより励磁導体の高周波領域
でのコイルの有効断面積を増加させようとするもので、
高周波インダクタンス素子の高Ｑ化に有用な手段であ
る。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。 実施例１

【０００８】図１に本発明の一実施例を示し、図２に図
１のＡ−Ｂ線より断面した断面図を示す。説明の便宜
上、巻線型インダクタを例にとり説明する。絶縁基板１
の上には、薄膜磁性体よりなる磁心３のまわりに絶縁膜
４を介して励磁導体のコイル２を巻いた高周波薄膜イン
ダクタンス素子が形成される。図１においては煩雑を避
けるためにコイル２と磁心３間の絶縁膜４は省略してあ
る。前記コイル２は絶縁膜５を介して二層コイルを巻い
た構造になっている。コイル２を２層に分割した場合の
分割方法を図３，図４に示す。即ち、図３に示すよう
に、コイル２の長手方向に対して直角に切った矩形断面
の長径にほぼ平行（又はほぼ直角）に絶縁層５を挾む方
法である。この場合、分割されたコイル２の導体部分の
幅は次のようにして決定される。図５に示した銅の表皮
深さ、即ち、導体表面の電流密度に対してその値が１／
ｅ＝略１／２．７になる表皮からの深さと周波数の関係
より、インダクタンス素子の使用周波数に対応した銅の
表皮深さを知り得る。従って、コイル２の一層の膜厚を
この表皮深さの２倍程度の膜厚とする。又、導体間の絶
縁膜５は熱硬化したレジスト膜やＳｉＯ₂ 膜で行ってい
る。図２において平面方向のコイル２は二層であるが垂
直方向即ちコイル２の接合部分では単層なっているがサ
イズ的に結合部分のコイル長は全体のコイル長の１％以
下であるため全体として二層にした効果が充分発揮され
る。コイル２を図４のように、垂直方向即ちコイル２の
接合部分を絶縁膜５で分割した場合はコイル２全体が分
割コイルとなり高周波領域での抵抗の低減により有効で
ある。実施例２

【０００９】図６はコイルの他の分割方法を示す実施例
の断面概略図である。コイル２の中央部分のみに絶縁膜
５をはさんで多層化する方法である。この方法によれば
実施例１の結合部分も多層分割コイルになりよりいっそ
うの効果があり、高周波インダクタンス素子の高Ｑ化に
効果的である。

【００１０】一般に低周波領域でコイルの膜厚を厚くす
ることにより抵抗の低減をはかっているが、高周波領域
ではたとえ厚膜コイルを用いても表皮深さにより有効に
利用されるコイル断面は限定され高周波領域でのコイル
の抵抗を低減することが困難であった。本発明における
インダクタンス素子ではコイルを表皮深さを考慮して分
割すること、即ち矩形断面コイルの短径を表皮深さ程度
に分割し表皮深さ内でコイルを有効に利用することによ
りインダクタンス素子の高Ｑ化をはかるために非常に有
利である。なお上記の実施例では絶縁層を介して動体を
２層に分割する場合について示したが絶縁層の層数を増
やし、導体の厚みを増やせばさらに抵抗の低減が図ら
れ、より顕著な効果が得られる。

【００１１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コイ
ルを分割することによりコイルの高周波領域での抵抗を
低減しインダクタの高Ｑ化がはかれる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す概略斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ｂ線断面図である。

【図３】本発明に係るコイルの分割方法の一例を示す構
成説明図である。

【図４】本発明に係るコイルの分割方法の他の例を示す
構成説明図である。

【図５】銅の表皮深さと周波数の関係を示す特性図であ
る。

【図６】本発明の実施例２におけるコイルの多層分割の
方法を示す斜視図である。

【図７】従来の平面コイルの概略図である。

【符号の説明】

１…絶縁基板、２…コイル、３…磁心、４，５…絶縁
膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 孝一 宮城県仙台市青葉区小松島一丁目５−29 (56)参考文献 特開 平２−126610（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜磁性体のまわりに絶縁膜を介して励
   磁導体のコイルを配するインダクタンス素子において、
   表皮深さ内の厚みを有する薄膜コイル毎に絶縁物を挟み
   積層する構成で、一本のコイルを絶縁物で表皮深さ内の
   厚みの薄膜コイルに分割することを特徴とする分割コイ
   ル型インダクタンス素子。
2. 【請求項２】 分割コイルの分割された矩形断面を有す
   る各導体部分の矩形断面の短い辺の長さがインダクタン
   ス素子の使用周波数に於ける表皮深さの２倍程度にする
   ことを特徴とする請求項１記載の分割コイル型インダク
   タンス素子。