特開 2023-150132 インダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023150132

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】インダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/06 20060101AFI20231005BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20231005BHJP

   H01F 27/25 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01F17/06 F

H01F17/06 D

H01F27/24 Q

H01F27/25

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022059077

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】桑島 一

(72)【発明者】

【氏名】黒田 朋史

(72)【発明者】

【氏名】関 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】小山 敦

(72)【発明者】

【氏名】飯笹 圭太郎

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AB01

5E070BA16

5E070CA03

5E070CA07

5E070DA15

5E070EA05

(57)【要約】

【課題】導体表面の絶縁性低下が抑制されたインダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータを提供する。
【解決手段】 インダクタ１の磁性コア１０の貫通孔１２内では、内側面１２ａとワイヤ２０との間に第１樹脂５１が介在しているため、ワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接しづらくなっている。外部からの大きな衝撃により、ワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接したとしても、第１樹脂５１が緩衝材として機能するため、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１が剥離しづらくなっている。そのため、インダクタ１において、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１の剥離が抑制されており、ワイヤ２０の絶縁性が低下する事態が効果的に抑制されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対面する第１主面および第２主面を有し、前記第１主面と前記第２主面との対面方向において積層された複数の磁性層を含む積層構造を有するとともに、前記第１主面と前記第２主面との対面方向に延びる貫通孔を有する磁性コアと、
前記磁性コアの前記貫通孔を貫くとともに、表面に絶縁被膜が設けられた導体と、
前記磁性コアの前記貫通孔の内側面と前記導体との間隙に配置された第１樹脂と
を備えるインダクタ。

【請求項2】

前記磁性コアが前記貫通孔を一対備え、
前記導体が、前記磁性コアの前記一対の貫通孔をそれぞれ貫く一対の貫通部と、前記一対の貫通部のそれぞれの前記第１主面側の端部を連結する連結部と、前記一対の貫通部のそれぞれの前記第２主面側の端部に設けられた一対の端子部とを備える、請求項１に記載のインダクタ。

【請求項3】

前記磁性コアの第１主面と、前記第１主面上に位置する前記導体の前記連結部とを一体的に覆う第２樹脂をさらに備える、請求項２に記載のインダクタ。

【請求項4】

前記第２樹脂が、前記第１主面と前記第２主面との対面方向において重なる複数層の樹脂で構成されている、請求項３に記載のインダクタ。

【請求項5】

前記第２樹脂が、樹脂層と該樹脂層上に重ねられた樹脂シートとを含む、請求項４に記載のインダクタ。

【請求項6】

前記第２樹脂の前記樹脂層の表面が、前記導体の前記連結部の表面より前記磁性コアの第１主面側に位置している、請求項５に記載のインダクタ。

【請求項7】

前記第２樹脂が、前記樹脂層と前記樹脂シートとが交互に重ねられた積層構造を有し、
前記樹脂シートが、前記樹脂層を介して前記導体の前記連結部の表面を覆っている、請求項５に記載のインダクタ。

【請求項8】

前記第１樹脂が、前記磁性コアの前記第１主面側の前記間隙を部分的に埋めており、
前記第１樹脂と前記第２樹脂とが一体的に設けられている、請求項３～７のいずれか一項に記載のインダクタ。

【請求項9】

前記第１樹脂が、前記磁性コアの前記第１主面側から前記第２主面側に亘って前記間隙を埋める、請求項８に記載のインダクタ。

【請求項10】

前記磁性コアの第２主面を覆う第３樹脂をさらに備える、請求項３～９のいずれか一項に記載のインダクタ。

【請求項11】

前記磁性コアが、第１主面と第２主面とを結ぶ側面を有し、該側面を覆う第４樹脂をさらに備える、請求項１０に記載のインダクタ。

【請求項12】

前記第１樹脂、前記第２樹脂、前記第３樹脂および前記第４樹脂が一体的に設けられている、請求項１１に記載のインダクタ。

【請求項13】

前記磁性層を厚さ方向に貫く複数のギャップにより前記磁性層が複数に分割されており、
前記第１樹脂、前記第２樹脂、前記第３樹脂および前記第４樹脂の少なくともいずれか１つが、前記ギャップに入り込んでいる、請求項１１または１２に記載のインダクタ。

【請求項14】

前記磁性コアの前記貫通孔の内側面が凹凸を有し、該凹凸の少なくとも一部の凹部に前記第１樹脂が入り込んでいる、請求項１～１３のいずれか一項に記載のインダクタ。

【請求項15】

前記磁性層を構成する材料がアモルファスまたはナノ結晶合金である、請求項１～１４のいずれか一項に記載のインダクタ。

【請求項16】

請求項１～１５のいずれか一項に記載のインダクタを備える、ＤＣ－ＤＣコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、１対の貫通孔が設けられた圧粉磁芯と、圧粉磁芯の１対の貫通孔の両方を貫通する１本の導体とを備えた構成のインダクタが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２２７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

インダクタのコアとして、アモルファスリボンまたはナノ結晶リボンを積層した積層コアを用いる技術が知られており、このような積層コアによれば飽和磁束密度を高めることができ、それにより良好な直流重畳特性を実現することができる。

【0005】

しかしながら、積層コアに貫通孔を設けた場合には、貫通孔の内側面が粗くなりやすいため、貫通孔を貫通する導体の表面が貫通孔の内側面に接して、導体の表面が損傷する事態が考えられ、導体の表面に絶縁被膜が設けられている場合には絶縁被膜が剥離して、導体表面の絶縁性が低下する事態が考えられる。

【0006】

本開示は、導体表面の絶縁性低下が抑制されたインダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一形態に係るインダクタは、互いに対面する第１主面および第２主面を有し、第１主面と第２主面との対面方向において積層された複数の磁性層を含む積層構造を有するとともに、第１主面と第２主面との対面方向に延びる貫通孔を有する磁性コアと、磁性コアの貫通孔を貫くとともに、表面に絶縁被膜が設けられた導体と、磁性コアの貫通孔の内側面と導体との間隙に配置された第１樹脂とを備える。

【0008】

本開示の一形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータは、上記インダクタを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、導体表面の絶縁性低下が抑制されたインダクタおよびそれを用いたＤＣ－ＤＣコンバータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係るインダクタを示す概略斜視図である。

【図2】図１に示した磁性コアを示す概略斜視図である。

【図3】図１に示したワイヤを示す概略斜視図である。

【図4】図１に示したインダクタのＩＶ－ＩＶ線断面図である。

【図5】図１に示したインダクタの底面図である。

【図6】磁性コアの構成を示した概略断面図である。

【図7】磁性コアの貫通孔の内部の様子を示した図である。

【図8】図１に示したインダクタが用いられるＤＣ－ＤＣコンバータの回路を示した図である。

【図9】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図10】図９に示したインダクタの平面図である。

【図11】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図12】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図13】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図14】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図15】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図16】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図17】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図18】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図19】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【図20】異なる形態のインダクタを示した概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本開示の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。

【0012】

図１に、一実施形態に係るインダクタ１を示す。インダクタ１は、図８に示すＤＣ－ＤＣコンバータ５の回路のチョークコイルに採用され得る。インダクタ１は、磁性コア１０と、一対のワイヤ２０（導体）とを備えて構成されている。すなわち、本実施形態に係るインダクタ１は、１つの磁性コアに２つのインダクタを設けた複合インダクタである。

【0013】

ＤＣ－ＤＣコンバータ５は、直流入力電圧が入力される一対の入力端子と、一対の出力端子と、一対の入力端子の高電位側に直列接続されるスイッチング素子およびチョークコイルと、スイッチング素子とチョークコイルとの接続点と一対の入力端子の低電位側との間に接続されるダイオードと、一対の出力端子間に接続されるコンデンサと、を備えている。このＤＣ－ＤＣコンバータ５は、図示しない制御回路からの制御信号に基づき、スイッチング素子のオンとオフが切り替えられることで、入力直流電圧を降圧する降圧コンバータとして動作する。なお、ＤＣ－ＤＣコンバータ５は、スイッチング素子、チョークコイル、ダイオードによる変換部を複数備え、これら変換部が並列接続されたマルチフェーズコンバータであってもよく、各変換部のチョークコイルとして上記インダクタ１が採用され得る。

【0014】

磁性コア１０は、図２に示すように略直方体の外形を有する。磁性コア１０は、上面１０ａ（第１主面）、下面１０ｂ（第２主面）、互いに対面する一対の側面１０ｃ、１０ｄおよび互いに対面する一対の側面１０ｅ、１０ｆを有する。磁性コア１０には、その厚さ方向（すなわち、上面１０ａと下面１０ｂとの対面方向）に延びて磁性コア１０を貫通する、互いに平行な４つの貫通孔１２を有する。４つの貫通孔１２は、側面１０ｃ、１０ｄの対面方向および側面１０ｅ、１０ｆの対面方向に沿って、２行２列で整列されて配置されている。各貫通孔１２は、略長方形状の開口形状および断面形状を有し、その長辺は側面１０ｅ、１０ｆの対面方向と平行になっている。磁性コア１０の貫通孔１２はたとえば打ち抜き加工により形成することができる。なお、４つの貫通孔は互いに平行でなくても構わない。また、各貫通孔１２の開口形状は略長方形状に限られず、略円形状、略楕円形状、頂点の数が４つ以上の多角形状であっても構わない。

【0015】

一対のワイヤ２０はいずれも、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉなどから選ばれる金属で構成されており、図３に示す形状を有する。詳しくは、各ワイヤ２０は１本の細長い帯状導体が矩形波状に折り曲げられた構成を有する。より詳しくは、各ワイヤ２０は、一対の貫通部２２と連結部２４と一対の端子部２６とを備えて構成されている。

【0016】

一対の貫通部２２は、同じ長さを有し、互いに平行に延びている。図１に示すようにワイヤ２０が磁性コア１０に取り付けられた状態では、一対の貫通部２２は、磁性コア１０の厚さ方向（すなわち、貫通孔１２の延在方向）に延びて、磁性コア１０の側面１０ｃ、１０ｄの対面方向に沿って並ぶ一対の貫通孔１２をそれぞれ貫く。なお、一対の貫通部２２は、互いに平行でなくてもよく、たとえば一方が他方に対して所定角度だけ傾いていてもよい。

【0017】

連結部２４は、ワイヤ２０の中間部に位置しており、一対の貫通部２２のそれぞれの上端を連結する部分である。図１に示すようにワイヤ２０が磁性コア１０に取り付けられた状態では、連結部２４は、磁性コア１０の上面１０ａ上に露出し、側面１０ｃ、１０ｄの対面方向に沿って延びる。

【0018】

一対の端子部２６はいずれもワイヤ２０の端部であり、一対の貫通部２２のそれぞれの下端から互いに離れるように延びている。図１に示すようにワイヤ２０が磁性コア１０に取り付けられた状態では、一対の端子部２６は、磁性コア１０の下面１０ｂ上に露出し、側面１０ｃ、１０ｄの対面方向に沿って延びる。詳しくは、図５に示すように、一方の端子部２６が側面１０ｃに向かって延び、他方の端子部２６が側面１０ｄに向かって延びる。一対の端子部２６は、インダクタ１の端子として機能し、インダクタ１が表面実装される回路基板側の端子と電気的に接続され得る。本実施形態では、一対の端子部２６は下面１０ｂ上において終端しているが、必要に応じて側面１０ｃ、１０ｄに沿って延びるように引き延ばしてもよい。また、一対の端子部２６は、一対の貫通部２２のそれぞれの下端から、接触しない範囲で、互いに近づくように延びていてもよい。

【0019】

各ワイヤ２０は、図４に示すように、表面に絶縁被膜２１が設けられている。端子部２６では電気的接続のために絶縁被膜２１が部分的に除かれているが、それ以外の部分には絶縁被膜２１が設けられている。絶縁被膜２１は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。絶縁被膜２１の厚さは０．００５～０．１ｍｍ（一例として０．０２ｍｍ）である。

【0020】

次に、磁性コア１０の構成について図６を参照しつつ説明する。

【0021】

図６に示すように、磁性コア１０は、複数の磁性薄帯３０と複数の接着層４０（絶縁層）とを含む積層構造を有する。詳しくは、磁性コア１０の厚さ方向に沿って、磁性薄帯３０と接着層４０とが交互に並んでいる。磁性コア１０に含まれる磁性薄帯３０の層数は、一例として１２０層である。磁性コア１０の上面１０ａおよび下面１０ｂは、磁性薄帯３０または絶縁層４０で構成されていてもよく、必要に応じて別途に設けられた保護膜で構成されていてもよい。

【0022】

磁性薄帯３０は、金属軟磁性体の薄帯で構成されており、たとえば、アモルファス合金、微結晶合金、パーマロイ、ナノヘテロ構造からなる合金等の磁性合金などで構成され得る。アモルファス合金材料には、Ｆｅ基アモルファス軟磁性材料、Ｃｏ基アモルファス軟磁性材料などがあり、また、微結晶合金にはＦｅ基ナノ結晶軟磁性材料などがある。ナノヘテロ構造とは微結晶がアモルファス中に存在する構造のことを指す。

【0023】

各磁性薄帯３０は、複数の微小なギャップ３２（マイクロギャップ）を有する。各ギャップ３２は磁性薄帯３０をその厚さ方向に貫いており、ギャップ３２において各磁性薄帯３０は分断されている。すなわち、各磁性薄帯３０は、複数のギャップ３２により、複数の小片に分割されている。図６では、複数のギャップ３２の幅を一様に示しているが、複数のギャップ３２の幅にはある程度のバラツキがある。

【0024】

複数のギャップ３２の平均の幅ｗは、磁性コア１０の断面の撮像を画像解析することにより求めることができる。たとえば、磁性コア１０を厚さ方向に切断するとともにその切断面を鏡面研磨し、鏡面研磨された切断面を顕微鏡（たとえば光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡）により観察する。このとき、複数の磁性薄帯３０が接着層４０を介して積層された構造を観察することができ、また、各磁性薄帯３０に微小なギャップが形成されている構造を観察することができる。そして、磁性コア１０の鏡面研磨された切断面の写真を撮影し、その写真を画像解析し、複数のギャップ３２（少なくとも５０個のギャップ）においてそれぞれの幅を測定し、その測定結果から平均の幅ｗを算出する。

【0025】

ギャップ３２の幅に関しては、複数の磁性薄帯３０のそれぞれにおいて傾向が異なることがあり得るため、ランダムに選出した３～４層の磁性薄帯３０において幅の平均を求めてもよい。図６に示したように、１つのギャップ３２において幅が均一（すなわち、磁性薄帯３０の厚さ方向において幅が変わらない）である場合と、１つのギャップ３２において幅が不均一である場合がある。たとえば、ギャップ３２の両側に位置する磁性薄帯３０の端面が平行でない場合や、磁性薄帯３０の端面が厚さ方向に対して交差する方向に延びる場合に、ギャップ３２の幅が不均一となり得る。１つのギャップ３２において幅が不均一である場合には、そのギャップの幅は、そのギャップ３２における最小距離を採用する。磁性薄帯３０をその厚さ方向に貫いていないものについては、ギャップ３２とカウントしないようにする。

【0026】

磁性薄帯３０において隣り合うギャップ３２の平均の離間距離ｄについても、複数のギャップ３２の平均の幅ｗ同様、磁性コア１０の断面の撮像を画像解析することにより求めることができる。ギャップ３２の平均の離間距離ｄは、複数のギャップ対（少なくとも５０対のギャップ）においてそれぞれの離間距離を測定し、その測定結果から平均の離間距離ｄを算出する。ギャップ３２の離間距離も、ギャップ３２の幅同様、複数の磁性薄帯３０のそれぞれにおいて傾向が異なることがあり得るため、ランダムに選出した３～４層の磁性薄帯３０において離間距離の平均を求めてもよい。一対のギャップ３２の少なくとも一方の幅が不均一である場合の離間距離は、磁性薄帯３０の厚さ方向の中央位置における離間距離を採用する。

【0027】

磁性薄帯３０の平均の厚さＴおよび平均の層間距離ｔについても、複数のギャップ３２の平均の幅ｗ同様、磁性コア１０の断面の撮像を画像解析することにより求めることができる。本実施形態において、磁性薄帯３０の層間距離は接着層４０の厚さに相当する。磁性薄帯３０の厚さおよび層間距離にはバラツキがあり得るため、磁性コア１０の厚さ方向に延びる基準線Ｌを設けて、その基準線Ｌ上における磁性薄帯３０の厚さおよび層間距離を採用する。磁性薄帯３０の平均の厚さＴは、複数層の磁性薄帯３０（少なくとも５０層）においてそれぞれの厚さを測定し、その測定結果から平均の厚さＴを算出する。同様に、磁性薄帯３０の平均の層間距離ｔは、複数層の磁性薄帯３０（少なくとも５０層）においてそれぞれの層間距離を測定し、その測定結果から平均の層間距離ｔを算出する。磁性薄帯３０の厚さおよび層間距離に用いる基準線Ｌは、１本であってもよく、複数本であってもよい。たとえば、磁性薄帯３０の層数が比較的少ない場合（たとえば、５０層未満）、複数本の基準線Ｌを用いてもよい。

【0028】

接着層４０は、非磁性の絶縁性材料で構成されている。接着層４０は、たとえばアクリル系接着材、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着材やホットメルト等を用いることができる。接着層４０により磁性薄帯３０の分割後の小片の脱落を抑えることができる。接着層４０は、磁性薄帯３０上に直接塗布して形成してもよく、またＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどの基材表面に塗布したものを転写して形成してもよい。

【0029】

続いて、本実施形態に係る磁性コア１０を作製する手順について説明する。磁性コア１０を作製する際には、まず、接着層４０を介して複数（たとえば４枚）の磁性薄帯３０を積層し、プレスすることにより一体化された磁性シートを作製する。磁性薄帯３０の厚さはたとえば２０μｍ程度であり、透磁率はたとえば２００００程度である。次に、磁性シートをローラで押圧することにより、磁性シートを構成する磁性薄帯３０にクラックを生じさせて、磁性薄帯３０を厚さ方向に貫くギャップ３２を形成する。ギャップ３２の平均の幅ｗおよび平均の離間距離ｄについては、ローラの径、押圧力、押圧速度などによって調整され得る。ローラの表面に凹凸を設けて調整することもできる。磁性シートのみをローラで押圧すると、ローラによる圧延作用によって磁性シートが面内に広がるとともに、処理で生じたギャップ３２の幅を広げることができる。したがって、たとえば磁性シートが厚いほど、または押圧力が高いほど、ギャップ３２の幅を広げることができる。一方、磁性シートをベースプレート（またはベースフィルム）に接着した状態でローラにより押圧すると、磁性シートはベースプレート等により拘束されるため、厚さ方向に直交する方向への広がりを抑えることができ、ギャップ３２の幅を狭めることができる。これらの条件を適宜調整することで、所望の幅を有するギャップ３２を形成することができる。次に、ギャップ３２が形成された磁性シートを、磁性コア１０の外形に合わせて打ち抜き加工し、接着層４０を介して複数枚積層することで磁性コア１０を作製する。たとえば４枚積層された磁性シートを２５枚積層することで１００層の磁性薄帯３０が積層された磁性コア１０とすることができる。磁性コア１０の貫通孔は積層前の磁性シートに打ち抜き加工などで形成することができる。

【0030】

ここで、インダクタ１においては、図４に示すように、磁性コア１０の貫通孔１２内には第１樹脂５１が設けられている。第１樹脂５１は、磁性コア１０の貫通孔１２の内側面１２ａとワイヤ２０の貫通部２２との間隙に配置され、両者の間に第１樹脂５１が介在している。本実施形態では、第１樹脂５１は、磁性コア１０の貫通孔１２とワイヤ２０との間隙に充填されて、磁性コア１０の上面１０ａから下面１０ｂに亘って間隙を完全に埋めている。第１樹脂５１は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。第１樹脂５１は、たとえば鉄、コバルト等からなるアモルファスやナノ結晶、パーマロイ、ケイ素鋼等の磁性材を含んでいてもよい。

【0031】

上述したとおり、磁性コア１０は複数の磁性薄帯３０を含む積層構造を有するため、貫通孔１２の内側面１２ａは平滑にはなりにくく、図７に示すように貫通孔１２の全長に亘ってある程度の凹凸が生じている。そのため、外部からの衝撃等によりワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接した場合には、ワイヤ２０の表面が損傷し、場合によっては絶縁被膜２１の剥離が生じ得る。特に、ワイヤ２０の連結部２４と貫通部２２との間の屈曲箇所（図７の符号Ｇ１の箇所）および端子部２６と貫通部２２との間の屈曲箇所（図７の符号Ｇ２の箇所）は、ワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接しやすく、ワイヤ２０の表面が損傷しやすい。

【0032】

上述したとおり、インダクタ１の磁性コア１０の貫通孔１２内では、内側面１２ａとワイヤ２０との間に第１樹脂５１が介在しているため、ワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接しづらくなっている。外部からの大きな衝撃により、ワイヤ２０が貫通孔１２の内側面１２ａに接したとしても、第１樹脂５１が緩衝材として機能するため、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１が剥離しづらくなっている。したがって、インダクタ１において、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１の剥離が抑制されており、ワイヤ２０の絶縁性が低下する事態が効果的に抑制されている。

【0033】

本実施形態においては、貫通孔１２の内側面１２ａとワイヤ２０との間に介在する第１樹脂５１が、貫通孔１２の内側面１２ａに形成された凹凸の少なくとも一部の凹部に入り込んでいる。それにより、第１樹脂５１の磁性コア１０に対する密着性が向上している。

【0034】

第１樹脂５１は、貫通孔１２の内側面１２ａとワイヤ２０との間隙を完全に埋める態様であってもよく、間隙の一部を埋める態様であってもよい。たとえば、第１樹脂５１は、上記間隙を貫通孔１２の全長にわたって埋める態様ではなく、たとえば上面１０ａ側の間隙を部分的に埋める態様であってもよい。また、第１樹脂５１は空孔（ボイド）を含んでいてもよい。空孔は、たとえば第１樹脂５１を貫通孔１２内に充填する際に巻き込まれた空気が気泡となって生じる。

【0035】

上述したインダクタ１は、上記構成に限られず、図９～２０に示した構成であってもよい。

【0036】

図９に示した態様では、磁性コア１０の上面１０ａを覆う第２樹脂５２が設けられている。第２樹脂５２は、磁性コア１０の上面１０ａの全面を覆うとともに、上面１０ａ上に位置するワイヤ２０の連結部２４とを一体的に覆っている。第２樹脂５２は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。第２樹脂５２は、たとえば鉄、コバルト等からなるアモルファスやナノ結晶、パーマロイ、ケイ素鋼等の磁性材を含んでいてもよい。第２樹脂５２は、第１樹脂５１と同じ材料で構成される場合には、第１樹脂５１と一体的に設けることができる。第２樹脂５２の厚さは０．１～２．０ｍｍ（一例として０．４ｍｍ）である。第２樹脂５２は、たとえば、樹脂シートの積層、ペースト状樹脂の塗布成形、顆粒状樹脂や樹脂タブレットを用いた成形により形成することができる。図９に示すように、ワイヤ２０の端子部２６には導電被覆２７を設けることができる。導電被覆２７は、絶縁被膜２１が除去された領域およびワイヤ端面領域を覆っている。導電被覆２７は、たとえばＳｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどから選ばれる金属で構成されている。導電被覆２７は、単層であってもよく複数層構造であってもよい。

【0037】

図１０に示すように、第２樹脂５２の上面にはマーク７を設けることができる。マーク７には、製品の型番、トレーサビリティ情報、インダクタ１の向きを識別することができる方向識別マークが含まれ得る。マーク７は、たとえば印刷やレーザ刻印により設けることができる。

【0038】

図１１に示した態様では、第２樹脂５２が上面１０ａを覆う磁性コア１０において、第１樹脂５１が上面１０ａ側の間隙を部分的に埋めている。この場合も、第１樹脂５１と第２樹脂５２とが同じ材料で構成される場合には、第１樹脂５１と第２樹脂５２とを一体的に設けることができる。たとえば、磁性コア１０の上面１０ａ上に第２樹脂５２を塗布形成する際に、塗布される樹脂材料を上面１０ａ側の間隙に入り込ませることで、第２樹脂５２と一体的である第１樹脂５１を間隙内に設けることができる。このような第１樹脂５１は、特にワイヤ２０の連結部２４と貫通部２２との間の屈曲箇所（図７の符号Ｇ１の箇所）において緩衝材として機能し、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１の剥離を抑制する。

【0039】

第２樹脂５２は、図１２に示すようにワイヤ２０の連結部２４と面一となる厚さであってもよい。この場合、第２樹脂５２からワイヤ２０の連結部２４が露出するが、ワイヤ２０の表面には絶縁被膜２１が設けられているため、ワイヤ２０の絶縁性は確保されている。第２樹脂５２は、図１３に示すように複数層構造（すなわち、磁性コア１０の厚さ方向において複数の層が重なった構造）であってもよい。図１３に示した第２樹脂５２は、磁性コア１０から近い順に第１層５２ａ、第２層５２ｂが並ぶ２層構造である。第２樹脂５２を構成する各層は構成材料が異なる。第２樹脂５２の第１層５２ａおよび第２層５２ｂの少なくとも一方は樹脂シートで構成されていてもよい。図１３に示した第２樹脂５２では第２層５２ｂのみ樹脂シートで構成されている。第２樹脂５２の第１層５２ａは、ワイヤ２０の連結部２４の表面（頂面）より下側（すなわち、磁性コア１０の上面１０ａ側）に位置している。第２樹脂５２は、図１４に示すように複数の第１層５２ａと複数の第２層５２ｂとが交互に並ぶ多層構造であってもよい。図１４に示した第２樹脂５２は、磁性コア１０の上面１０ａ上に位置する連結部２４を収容するキャビティ５２ｃが設けられている。図１４に示した第２樹脂５２では、磁性コア１０の上面１０ａ上に第１層５２ａが位置している。複数の第１層５２ａはいずれも樹脂接着材で構成されており、複数の第２層５２ｂはいずれも樹脂シートで構成されている。第２樹脂５２の第２層５２ｂが樹脂シートで構成される場合、接着性を備えた樹脂シートを用いてもよく、第２層５２ｂにおける第１層５２ａ側の表面に接着樹脂層を設けた樹脂シートを用いても構わない。第２樹脂５２の第１層５２ａが第１樹脂５１と同じ材料で構成される場合には、磁性コア１０の上面１０ａ上に位置する第１層５２ａは上面１０ａ側の間隙を部分的に埋める第１樹脂５１と一体的に設けることができる。たとえば、磁性コア１０の上面１０ａ上に第２樹脂５２の第１層５２ａを塗布形成する際に、塗布される樹脂材料を上面１０ａ側の間隙に入り込ませることで、第２樹脂５２の第１層５２ａと一体的である第１樹脂５１を間隙内に設けることができる。図１４に示した第２樹脂５２では、樹脂シートで構成された第２層５２ｂが第１層５２ａを介してワイヤ２０の連結部２４の表面（頂面）を覆っている。ワイヤ２０の連結部２４の表面と第１層５２ａは接していてもよく、間に隙間を設けていてもよい。

【0040】

磁性コア１０の上面１０ａが第２樹脂５２により覆われることで、磁性コア１０の上面１０ａ側からのワイヤ２０の保護が図られる。また、インダクタ１の上面が平坦面となるため、たとえば基板実装時にピックアップする際の取扱い性が向上する。

【0041】

図１５に示した態様では、磁性コア１０の下面１０ｂを覆う第３樹脂５３が設けられている。第３樹脂５３からワイヤ２０の端子部２６の一部が露出している。第３樹脂５３は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。第３樹脂５３は、たとえば鉄、コバルト等からなるアモルファスやナノ結晶、パーマロイ、ケイ素鋼等の磁性材を含んでいてもよい。第３樹脂５３は、第１樹脂５１と同じ材料で構成される場合には、第１樹脂５１と一体的に設けることができる。第３樹脂５３の厚さは０．０５～０．５ｍｍ（一例として０．２ｍｍ）である。第３樹脂５３は、ワイヤ２０の端子部２６と面一となる厚さであってもよい。第３樹脂５３の下面は、ワイヤ２０の端子部２６の下面より上側（すなわち、磁性コア１０の下面１０ｂ側）に位置していてもよい。第３樹脂５３から露出するワイヤ２０の端子部２６には導電被覆２７を設けてもよい。導電被覆２７は、第３樹脂５３から露出した領域であって絶縁被膜２１が除去された領域を覆っている。第３樹脂５３は、図１６に示すように複数層構造（すなわち、磁性コア１０の厚さ方向において複数の層が重なった構造）であってもよい。図１６に示した第３樹脂５３は、磁性コア１０から近い順に第１層５３ａ、第２層５３ｂが並ぶ２層構造である。第３樹脂５３を構成する各層は構成材料が異なる。

【0042】

図１７に示した態様では、磁性コア１０の側面１０ｃ、１０ｄを覆う第４樹脂５４が設けられている。第４樹脂５４は、４つの側面１０ｃ～１０ｆを覆っており、磁性コア１０を囲むように一体的に設けられている。第４樹脂５４は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。第４樹脂５４は、たとえば鉄、コバルト等からなるアモルファスやナノ結晶、パーマロイ、ケイ素鋼等の磁性材を含んでいてもよい。第４樹脂５４は、第１樹脂５１、第２樹脂５２および第３樹脂５３と同じ材料で構成される場合には、第１樹脂５１、第２樹脂５２および第３樹脂５３と一体的に設けることができる。第４樹脂５４の厚さは０．０１～１ｍｍ（一例として０．１ｍｍ）である。

【0043】

図１８に示した態様では、磁性コア１０の全ての表面が絶縁被膜１１で構成されている。絶縁被膜１１は、磁性コア１０の上面１０ａ、下面１０ｂ、側面１０ｃ～１０ｆを構成するとともに、貫通孔１２の内側面１２ａを構成している。絶縁被膜１１は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。絶縁被膜１１の厚さは０．００５～１ｍｍ（一例として０．０７５ｍｍ）である。絶縁被膜１１により、ワイヤ２０は貫通孔１２の内側面１２ａにさらに接しづらくなっており、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１がさらに剥離しづらくなっている。

【0044】

図１９に示した態様では、さらに、磁性コア１０の角部が面取りされている。具体的には、磁性コア１０の上面１０ａ、下面１０ｂ、側面１０ｃ～１０ｆによって画成される角部、および、貫通孔の開口縁に位置する角部が面取りされている。つまり、磁性コア１０の上面１０ａ、下面１０ｂ、側面１０ｃ～１０ｆによって画成される角部、および、貫通孔の開口縁に位置する角部は湾曲している。面取りは、Ｃ面取りであってもよくＲ面取りであってもよい。面取りにより、ワイヤ２０の連結部２４と貫通部２２との間の屈曲箇所（図７の符号Ｇ１の箇所）および端子部２６と貫通部２２との間の屈曲箇所（図７の符号Ｇ２の箇所）では、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１がさらに剥離しづらくなっている。

【0045】

図２０に示した態様では、磁性コア１０の上面１０ａおよび下面１０ｂが樹脂保護膜１１で構成されている。樹脂保護膜１１は、たとえばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンスルファイド、ジアリルフタレート等で構成されている。樹脂保護膜１１の厚さは０．００５～１ｍｍ（一例として０．０７５ｍｍ）である。樹脂保護膜１１により、ワイヤ２０の表面の絶縁被膜２１がさらに剥離しづらくなっている。なお、磁性コア１０の上面１０ａおよび下面１０ｂのいずれか一方が、樹脂保護膜１１で構成された態様であってもよい。

【0046】

磁性コア１０を覆う樹脂材および磁性コア１０を構成する樹脂材（すなわち、第１樹脂５１、第２樹脂５２、第３樹脂５３、第４樹脂５４、絶縁被膜１１、樹脂保護膜１１）の樹脂材料は、磁性コア１０を構成する磁性薄帯３０のギャップに入り込んでいてもよい。

【0047】

なお、本開示は、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。

【0048】

たとえば、磁性コアの貫通孔の数は、４本に限らず、１～３本であってもよく５本以上であってもよい。ワイヤの数は、２本に限らず、磁性コアに設けられた貫通孔の数に応じて適宜増減することができる。

【0049】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0050】

本開示の一形態に係るインダクタは、互いに対面する第１主面および第２主面を有し、第１主面と第２主面との対面方向において積層された複数の磁性層を含む積層構造を有するとともに、第１主面と第２主面との対面方向に延びる貫通孔を有する磁性コアと、磁性コアの貫通孔を貫くとともに、表面に絶縁被膜が設けられた導体と、磁性コアの貫通孔の内側面と導体との間隙に配置された第１樹脂とを備える。

【0051】

上記インダクタにおいては、磁性コアの貫通孔の内側面が粗い場合であっても、貫通孔と導体との間隙に配置される第１樹脂により、導体の表面が貫通孔の内側面に接する事態が抑制されている。そのため、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制されている。

【0052】

他の形態に係るインダクタは、磁性コアが貫通孔を一対備え、導体が、磁性コアの一対の貫通孔をそれぞれ貫く一対の貫通部と、一対の貫通部のそれぞれの第１主面側の端部を連結する連結部と、一対の貫通部のそれぞれの第２主面側の端部に設けられた一対の端子部とを備えていてもよい。この場合、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制された１ターンコイルが得られる。

【0053】

他の形態に係るインダクタは、磁性コアの第１主面と、第１主面上に位置する導体の連結部とを一体的に覆う第２樹脂をさらに備えていてもよい。この場合、磁性コアの第１主面側からの導体の保護が図られる。また、インダクタの第１主面を平坦面とすることができ、たとえば基板実装時にピックアップする際の取扱い性が向上する。

【0054】

他の形態に係るインダクタは、第２樹脂が、第１主面と第２主面との対面方向において重なる複数層の樹脂で構成されていてもよい。この場合、インダクタの第１主面の平坦性がより高まる。

【0055】

他の形態に係るインダクタは、第２樹脂が、樹脂層と該樹脂層上に重ねられた樹脂シートとを含んでいてもよい。この場合、平坦性および厚み精度の高い樹脂シートを樹脂層上に重ねることで、インダクタの第１主面の平坦性がより高まる。

【0056】

他の形態に係るインダクタは、第２樹脂の樹脂層の表面が、導体の連結部の表面より磁性コアの第１主面側に位置していてもよい。この場合、樹脂シートと導体との密着性が向上し、導体の磁性コアに対する固着強度が高まる。

【0057】

他の形態に係るインダクタは、第２樹脂が、樹脂層と樹脂シートとが交互に重ねられた積層構造を有し、樹脂シートが、樹脂層を介して導体の連結部の表面を覆っていてもよい。この場合、樹脂シートと導体との密着性が向上する。

【0058】

他の形態に係るインダクタは、第１樹脂が、磁性コアの第１主面側の間隙を部分的に埋めており、第１樹脂と第２樹脂とが一体的に設けられていてもよい。この場合、導体の磁性コアに対する固着強度が高まる。また、外部からの衝撃等により導体が磁性コアの貫通孔の内側面に接することが抑制され、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制される。

【0059】

他の形態に係るインダクタは、第１樹脂が、磁性コアの第１主面側から第２主面側に亘って間隙を埋めてもよい。この場合、導体の磁性コアに対する固着強度が高まる。また、外部からの衝撃等により導体が磁性コアの貫通孔の内側面に接することが抑制され、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制される。

【0060】

他の形態に係るインダクタは、磁性コアの第２主面を覆う第３樹脂をさらに備えていてもよい。この場合、導体の一対の端子部の固着強度が高まる。また、インダクタの第２主面の平坦性が高まる。

【0061】

他の形態に係るインダクタは、磁性コアが、第１主面と第２主面とを結ぶ側面を有し、該側面を覆う第４樹脂をさらに備えていてもよい。この場合、磁性コアの外部からの絶縁性が高まる。

【0062】

他の形態に係るインダクタは、第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂および第４樹脂が一体的に設けられていてもよい。この場合、樹脂により磁性コア及び導体の大部分が覆われることになるため、絶縁性がより高まる。

【0063】

他の形態に係るインダクタは、磁性層を厚さ方向に貫く複数のギャップにより磁性層が複数に分割されており、第１樹脂、第２樹脂層、第３樹脂および第４樹脂の少なくともいずれか１つが、ギャップに入り込んでいてもよい。この場合、第１樹脂、第２樹脂層、第３樹脂および第４樹脂の少なくともいずれか１つと磁性コアとの密着性が向上する。

【0064】

他の形態に係るインダクタは、磁性コアの貫通孔の内側面が凹凸を有し、該凹凸の少なくとも一部の凹部に第１樹脂が入り込んでいてもよい。この場合、第１樹脂の磁性コアに対する密着性が向上する。また、導体が磁性コアに固着され、外部からの衝撃等により導体が磁性コアの貫通孔の内側面に接することが抑制され、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制される。

【0065】

他の形態に係るインダクタは、磁性層を構成する材料がアモルファスまたはナノ結晶合金であってもよい。この場合、インダクタの大型化を抑制しつつ、インダクタンスが向上する。

【0066】

本開示の一形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータは、上記インダクタを備える。

【0067】

上記ＤＣ－ＤＣコンバータにおいては、導体の表面に設けられた絶縁被膜が剥離する事態が抑制されたインダクタを備えたＤＣ－ＤＣコンバータが得られる。

【符号の説明】

【0068】

１…インダクタ、５…ＤＣ－ＤＣコンバータ、１０…磁性コア、１２…貫通孔、２０…ワイヤ、２１…絶縁被膜、２２…貫通部、２４…連結部、２６…端子部、３０…磁性薄帯、３２…ギャップ、４０…接着層、５１…第１樹脂、５２…第２樹脂、５３…第３樹脂、５４…第４樹脂。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】