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(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】P2024149457
(43)【公開日】2024-10-18
(54)【発明の名称】磁性部品
(51)【国際特許分類】
H01F 38/08 20060101AFI20241010BHJP
H01F 27/24 20060101ALI20241010BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20241010BHJP
H01F 17/04 20060101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
H01F38/08 D
H01F38/08 B
H01F27/24 H
H01F27/28 147
H01F17/04 A
H01F17/04 F
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024061441
(22)【出願日】2024-04-05
(31)【優先権主張番号】63/457,903
(32)【優先日】2023-04-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100087985
【弁理士】
【氏名又は名称】福井 宏司
(72)【発明者】
【氏名】武藤 高見
【テーマコード（参考）】
5E043
5E070
【Ｆターム（参考）】
5E043BA01
5E070AA05
5E070AA19
(57)【要約】
【課題】漏れインダクタンスを容易に制御することが可能になる磁性部品を提供する。
【解決手段】磁性部品は、第１方向に延びる第１突出部及び第２突出部を含むコアと、第１フラットワイヤを含む第１導体であって、第１フラットワイヤは、第１フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第１突出部の周りに延びる第１ターン部を画定する、第１導体と、第２フラットワイヤを含む第２導体であって、第２フラットワイヤは、第２フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第２突出部の周りに延びる第２ターン部を画定する、第２導体と、を含む。第１ターン部及び第２ターン部は、互いに隣接しており、第１導体及び第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように二次元でずれて設定されている。
【選択図】図３
【解決手段】磁性部品は、第１方向に延びる第１突出部及び第２突出部を含むコアと、第１フラットワイヤを含む第１導体であって、第１フラットワイヤは、第１フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第１突出部の周りに延びる第１ターン部を画定する、第１導体と、第２フラットワイヤを含む第２導体であって、第２フラットワイヤは、第２フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第２突出部の周りに延びる第２ターン部を画定する、第２導体と、を含む。第１ターン部及び第２ターン部は、互いに隣接しており、第１導体及び第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように二次元でずれて設定されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性部品であって、
第１方向に延びる第１突出部及び第２突出部を含むコアと、
第１フラットワイヤを含む第１導体であって、前記第１フラットワイヤは、前記第１フラットワイヤの最小寸法が前記第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように前記第１突出部の周りに延びる第１ターン部を画定する、第１導体と、
第２フラットワイヤを含む第２導体であって、前記第２フラットワイヤは、前記第２フラットワイヤの最小寸法が前記第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように前記第２突出部の周りに延びる第２ターン部を画定する、第２導体と、を備え、
前記第１ターン部及び前記第２ターン部は、互いに隣接しており、前記第１導体及び前記第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように二次元でずれて設定されている、磁性部品。
第１方向に延びる第１突出部及び第２突出部を含むコアと、
第１フラットワイヤを含む第１導体であって、前記第１フラットワイヤは、前記第１フラットワイヤの最小寸法が前記第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように前記第１突出部の周りに延びる第１ターン部を画定する、第１導体と、
第２フラットワイヤを含む第２導体であって、前記第２フラットワイヤは、前記第２フラットワイヤの最小寸法が前記第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように前記第２突出部の周りに延びる第２ターン部を画定する、第２導体と、を備え、
前記第１ターン部及び前記第２ターン部は、互いに隣接しており、前記第１導体及び前記第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように二次元でずれて設定されている、磁性部品。
【請求項2】
前記第１ターン部によって画定される第１平面と、前記第２ターン部によって画定される第２平面とは、同一平面上にない、請求項１に記載の磁性部品。
【請求項3】
前記第１導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含み、
前記第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含む、請求項１に記載の磁性部品。
前記第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含む、請求項１に記載の磁性部品。
【請求項4】
前記第１ターン部は、単一のフルターン部又は単一の４分の３ターン部のいずれかであり、
前記第２ターン部は、単一のフルターン部又は単一の４分の３ターン部のいずれかである、請求項１に記載の磁性部品。
前記第２ターン部は、単一のフルターン部又は単一の４分の３ターン部のいずれかである、請求項１に記載の磁性部品。
【請求項5】
前記コアは、上部コア及び下部コアを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の磁性部品。
【請求項6】
前記ギャップに最も近い前記上部コアの上部ギャップ角部及び前記下部コアの下部ギャップ角部は、面取りされている、請求項５に記載の磁性部品。
【請求項7】
前記上部ギャップ角部の反対側にある前記上部コアの上部部品角部、及び前記下部ギャップ角部の反対側にある前記下部コアの下部部品角部は、両方とも切り欠かれている、請求項６に記載の磁性部品。
【請求項8】
磁性部品アセンブリであって、
上部基板及び下部基板と、
前記上部基板と前記下部基板との間に取り付けられた請求項１～４のいずれか一項に記載の磁性部品と、を備える、磁性部品アセンブリ。
上部基板及び下部基板と、
前記上部基板と前記下部基板との間に取り付けられた請求項１～４のいずれか一項に記載の磁性部品と、を備える、磁性部品アセンブリ。
【請求項9】
前記上部基板の上面上に第１電子部品を更に備える、請求項８に記載の磁性部品アセンブリ。
【請求項10】
前記上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、
前記下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に備え、
前記コアは、
前記上部基板に隣接し、前記上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部と、
前記下部基板に隣接し、前記下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部と、を含む、請求項８に記載の磁性部品アセンブリ。
前記下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に備え、
前記コアは、
前記上部基板に隣接し、前記上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部と、
前記下部基板に隣接し、前記下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部と、を含む、請求項８に記載の磁性部品アセンブリ。
【請求項11】
磁性部品であって、
コアであって、
上面及び前記上面と平行でない下面を含む上部コアと、
上面及び前記上面と平行でない下面を含む下部コアであって、前記上部コアの前記上面と前記下部コアの前記下面とが平行又は実質的に平行である、下部コアと、
前記コアを貫通して延びる第１溝及び第２溝と、を含む、コアと、
第１フラットワイヤを含む第１導体であって、前記第１フラットワイヤは、前記第１フラットワイヤの最小寸法が前記コアの最小寸法と平行でないように前記第１溝を通って延びる、第１導体と、
第２フラットワイヤを含む第２導体であって、前記第２フラットワイヤは、前記第２フラットワイヤの最小寸法が前記コアの前記最小寸法と平行でないように前記第２溝を通って延びる、第２導体と、を備え、
前記第１溝及び前記第２溝と前記第１導体及び前記第２導体とは、前記第１導体及び前記第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように配置されている、磁性部品。
コアであって、
上面及び前記上面と平行でない下面を含む上部コアと、
上面及び前記上面と平行でない下面を含む下部コアであって、前記上部コアの前記上面と前記下部コアの前記下面とが平行又は実質的に平行である、下部コアと、
前記コアを貫通して延びる第１溝及び第２溝と、を含む、コアと、
第１フラットワイヤを含む第１導体であって、前記第１フラットワイヤは、前記第１フラットワイヤの最小寸法が前記コアの最小寸法と平行でないように前記第１溝を通って延びる、第１導体と、
第２フラットワイヤを含む第２導体であって、前記第２フラットワイヤは、前記第２フラットワイヤの最小寸法が前記コアの前記最小寸法と平行でないように前記第２溝を通って延びる、第２導体と、を備え、
前記第１溝及び前記第２溝と前記第１導体及び前記第２導体とは、前記第１導体及び前記第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように配置されている、磁性部品。
【請求項12】
前記第１導体によって画定される第１平面と、前記第２導体によって画定される第２平面とは、同一平面上又は実質的に同一平面上にある、請求項１１に記載の磁性部品。
【請求項13】
前記第１導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含み、
前記第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含む、請求項１１に記載の磁性部品。
前記第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含む、請求項１１に記載の磁性部品。
【請求項14】
前記ギャップの高さは、前記第１導体及び前記第２導体の少なくとも一方の高さ未満である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品。
【請求項15】
前記第１溝及び前記第２溝は、前記上部コア内に含まれる、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品。
【請求項16】
前記第１溝及び前記第２溝は、前記下部コア内に含まれる、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品。
【請求項17】
前記上部コアの前記上面は、切り欠かれた上部部品角部を含み、
前記下部コアの前記下面は、切り欠かれた下部部品角部を含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品。
前記下部コアの前記下面は、切り欠かれた下部部品角部を含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品。
【請求項18】
磁性部品アセンブリであって、
上部基板及び下部基板と、
前記上部基板と前記下部基板との間に取り付けられた請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品と、を備える、磁性部品アセンブリ。
上部基板及び下部基板と、
前記上部基板と前記下部基板との間に取り付けられた請求項１１～１３のいずれか一項に記載の磁性部品と、を備える、磁性部品アセンブリ。
【請求項19】
前記上部基板の上面上に第１電子部品を更に備える、請求項１８に記載の磁性部品アセンブリ。
【請求項20】
前記上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、
前記下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に備え、
前記上部コアの前記上面は、前記上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部を含み、
前記下部コアの前記下面は、前記下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部を含む、請求項１８に記載の磁性部品アセンブリ。
前記下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に備え、
前記上部コアの前記上面は、前記上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部を含み、
前記下部コアの前記下面は、前記下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部を含む、請求項１８に記載の磁性部品アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁性部品に関する。より具体的には、本発明は、漏れインダクタンスを制御するために使用することができる磁性部品のギャップ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
インダクタ又は変圧器などの磁性部品はコンバータに埋め込まれ得ることが知られている。磁性部品では、漏れインダクタンスにより、コンバータが広い帯域幅又は広い動作周波数で機能することが可能になる。従来技術では、漏れインダクタンスの量を制御することができない。漏れインダクタンスは、磁気コア内のギャップにおいて発生させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、ある距離のギャップでのみ所望の漏れインダクタンスを達成することは困難なので、ギャップの幅をある距離に制御する必要がある。換言すると、漏れインダクタンスは、ギャップが狭すぎる場合であっても又は広すぎる場合であっても、正確に制御することが困難である。
【0004】
図１は、導体１１０と、上部コア１２０と、下部コア１３０と、を含む既知の磁性部品１００を示す。導体１１０は、下部コア１３０の突出部１３０ａ又は上部コア１２０の突出部に巻き付いているターン部１１０ａを含み、かつ、基板、例えば、プリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）に取り付けることができる足部１１０ｂを含む。図１は、４つの導体１１０を有する磁性部品１００を示しており、４つの導体１１０は、フラットワイヤを含む。磁性部品１００の４つの導体１１０のターン部１１０ａは、互いに同一平面上にあり、足部１１０ｂの各々は、ターン部１１０ａによって画定される平面と製造誤差範囲内で平行又は実質的に平行である基板に４つの導体１１０を接続することができるように、ターン部１１０ａによって画定される平面に対して製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で垂直又は実質的に垂直に延びている。図１では、導体１１０の隣接するターン部１１０ａ間のギャップは、一次元でのみであり（すなわち、ギャップは、水平ギャップである）、これは、漏れインダクタンスの制御を困難にする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を克服するために、本発明の例示的な実施形態は、第１フラットワイヤ導体及び第２フラットワイヤ導体の隣接するターン部が、第１フラットワイヤ導体及び第２フラットワイヤ導体の隣接するターン部間のギャップを画定するように二次元でオフセット（ｏｆｆ－ｓｅｔ）しており、漏れインダクタンスを容易に制御することが可能になる、磁性部品を提供する。
【0006】
本発明の例示的な実施形態によれば、磁性部品は、第１方向に延びる第１突出部及び第２突出部を含むコアと、第１フラットワイヤを含む第１導体であって、第１フラットワイヤは、第１フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第１突出部の周りに延びる第１ターン部を画定する、第１導体と、第２フラットワイヤを含む第２導体であって、第２フラットワイヤは、第２フラットワイヤの最小寸法が第１方向に対して平行又は実質的に平行であるように第２突出部の周りに延びる第２ターン部を画定する、第２導体と、を含む。第１ターン部及び第２ターン部は、互いに隣接しており、第１導体及び第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように二次元でずれて設定（ｏｆｆ ｓｅｔ）されている。
【0007】
第１ターン部によって画定される第１平面と、第２ターン部によって画定される第２平面とは、同一平面上にある必要はない。第１導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含むことができ、第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含むことができる。第１ターン部は、単一のフルターン部又は単一の４分の３ターン部のいずれかであってもよく、第２ターン部は、単一のフルターン部又は単一の４分の３ターン部のいずれかであってもよい。
【0008】
コアは、上部コア及び下部コアを含むことができる。ギャップに最も近い上部コアの上部ギャップ角部及び下部コアの下部ギャップ角部は、面取りされていてもよい。上部ギャップ角部の反対側にある上部コアの上部部品角部、及び下部ギャップ角部の反対側にある下部コアの下部部品角部は、両方とも切り欠かれていてもよい。
【0009】
本発明の例示的な実施形態によれば、磁性部品アセンブリは、上部基板及び下部基板と、上部基板と下部基板との間に取り付けられた本発明の様々な他の例示的な実施形態のうちの１つの磁性部品と、を含む。
【0010】
磁性部品アセンブリは、上部基板の上面上に第１電子部品を更に含むことができる。
磁性部品アセンブリは、上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に含むことができる。コアは、上部基板に隣接し、上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部と、下部基板に隣接し、下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部と、を含むことができる。
磁性部品アセンブリは、上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に含むことができる。コアは、上部基板に隣接し、上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部と、下部基板に隣接し、下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部と、を含むことができる。
【0011】
本発明の例示的な実施形態によれば、磁性部品は、コアであって、上面及び上面と平行でない下面を含む上部コアと、上面及び上面と平行でない下面を含む下部コアであって、上部コアの上面と下部コアの下面とが平行又は実質的に平行である、下部コアと、コアを貫通して延びる第１溝及び第２溝と、を含むコアと、第１フラットワイヤを含む第１導体であって、第１フラットワイヤは、第１フラットワイヤの最小寸法がコアの最小寸法と平行でないように第１溝を通って延びる、第１導体と、第２フラットワイヤを含む第２導体であって、第２フラットワイヤは、第２フラットワイヤの最小寸法がコアの最小寸法と平行でないように第２溝を通って延びる、第２導体と、を含む。第１溝及び第２溝と第１導体及び第２導体とは、第１導体及び第２導体の隣接するターン部間にギャップを画定するように配置されている。
【0012】
第１導体によって画定される第１平面と、第２導体によって画定される第２平面とは、同一平面上又は実質的に同一平面上にあってもよい。第１導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含むことができ、第２導体は、反対方向に延びる第１足部及び第２足部を含むことができる。ギャップの高さは、第１導体及び／又は第２導体の高さ未満であってもよい。第１溝及び第２溝は、上部コア及び／又は下部コア内に含まれてもよい。上部コアの上面は、切り欠かれた上部部品角部を含むことができ、下部コアの下面は、切り欠かれた下部部品角部を含むことができる。
【0013】
本発明の例示的な実施形態によれば、磁性部品アセンブリは、上部基板及び下部基板と、上部基板と下部基板との間に取り付けられた本発明の様々な他の例示的な実施形態のうちの１つの磁性部品と、を含む。
【0014】
磁性部品アセンブリは、上部基板の上面上に第１電子部品を更に含むことができる。
磁性部品アセンブリは、上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に含むことができる。上部コアの上面は、上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部を含むことができ、下部コアの下面は、下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部を含むことができる。
磁性部品アセンブリは、上部基板の下面に取り付けられた上部第２電子部品と、下部基板の上面に取り付けられた下部第２電子部品と、を更に含むことができる。上部コアの上面は、上部第２電子部品を収容するように切り欠かれた上部部品角部を含むことができ、下部コアの下面は、下部第２電子部品を収容するように切り欠かれた下部部品角部を含むことができる。
【0015】
添付の図面を参照した本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明から、本発明の上記及び他の特徴、要素、特性、ステップ、並びに利点がより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】フラットワイヤコイルのターン部が同一平面上にある既知の磁性部品の斜視図である。
【図2】フラットワイヤコイルのターン部が同一平面上にない、本発明の第１の例示的な実施形態による磁性部品の斜視図である。
【図6】磁気コアの隣接する角部は面取りされており、反対側にある角部は切り欠かれている、本発明の第２の例示的な実施形態による磁性部品の斜視図である。
【図10】磁気コアの断面が台形である、本発明の第３の例示的な実施形態による磁性部品の斜視図である。
【図13】磁気コアの断面は台形であり、磁気コアの反対側にある角部は切り欠かれている、本発明の第３の例示的な実施形態による磁性部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図２～図５は、本発明の第１の例示的な実施形態による磁性部品１０を示す。磁性部品１０は、導体１１と、上部コア１２及び下部コア１３を有するコアと、を含む。
図２～図５に示すように、磁性部品１０は、４つの導体１１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体１１を使用してもよい。各導体１１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体１１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体１１は、ターン部１１ａによって接続された２つの足部１１ｂを含むことができる。２つの足部１１ｂは、導体１１を２つの対向する平行な基板（図２～図５には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部１１ｂは、導体１１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品１０を含むことができる。
図２～図５に示すように、磁性部品１０は、４つの導体１１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体１１を使用してもよい。各導体１１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体１１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体１１は、ターン部１１ａによって接続された２つの足部１１ｂを含むことができる。２つの足部１１ｂは、導体１１を２つの対向する平行な基板（図２～図５には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部１１ｂは、導体１１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品１０を含むことができる。
【0018】
突出部１２ａ、１３ａは、上部コア１２又は下部コア１３から第１方向に沿って延びることができる。突出部１２ａ、１３ａの数は、導体１１の数と同じであってもよい。突出部１２ａ、１３ａは、図３に示す長方形の断面形状を含む任意の好適な断面形状を有することができる。導体１１の各々のターン部１１ａは、対応する突出部１２ａ又は１３ａに巻き付く、あるいはその周りに延びることができる。図３及び図４に示すように、ターン部１１ａは、例えば単一の４分の３ターン部又は単一のフルターン部を含む、単一のターン部とすることができる。幅方向によって画定されるターン部１１ａのフラットワイヤの表面は、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で第１方向に対して垂直又は実質的に垂直である、すなわち、フラットワイヤの厚さ又は最小寸法は、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で第１方向に対して平行又は実質的に平行である。
【0019】
図２、図３、及び図５では、コアは２つの部分、すなわち上部コア１２及び下部コア１３を含むことができるが、任意の数の部分を使用してもよい。例えば、コアは、単一の部分を含んでもよく、あるいは、３つ以上の部分を含んでもよい。上部コア１２及び下部コア１３を含むコアは、ＭｎＺｎフェライトなどのフェライト、又は任意の他の好適な磁性材料で作製されてもよい。
【0020】
図２～図５では、突出部１２ａは下部コア１２のみから延びており、突出部１３ａは下部コア１３のみから延びており、突出部１２ａ、１３ａは互いに位置合わせされるように配置されているが、他の配置も可能である。例えば、突出部は、上部コア１２のみから延びてもよく、突出部は、下部コア１３からのみ延びてもよく、あるいは、突出部は、突出部が互いに位置合わせされるように上部コア１２と下部コア１３の両方から延びてもよい。
【0021】
図５は、導体１１の隣接するターン部１１ａによって画定される平面が同一平面上にないことを示す。隣接する第１ターン部１１ａ及び第２ターン部１１ａは、隣接するターン部１１ａ間にギャップを画定するように二次元でオフセットされている。漏れインダクタンスは、第１ターン部１１ａ及び第２ターン部１１ａの幾何学的形状、特に第１ターン部１１ａと第２ターン部１１ａとの間の距離によって決定される。第１ターン部１１ａと第２ターン部１１ａとの間の距離を変化させることにより、漏れインダクタンスが変化する。第１ターン部１１ａと第２ターン部１１ａとの間の距離を増大させることにより、漏れインダクタンスは増大する。第１ターン部１１ａと第２ターン部１１ａとの間に特定の距離を有するギャップによって、所望の漏れインダクタンスを発生させることができる。二次元でオフセットされているギャップにおいて、漏れインダクタンスをより容易に発生させることができる。すなわち、上部コア１２及び下部コア１３によって画定される内部の段差により、漏れインダクタンスをより容易に決定することが可能になる。
【0022】
図６～図９は、本発明の第２の例示的な実施形態による磁性部品２０を示す。磁性部品２０は、導体２１と、上部コア２２及び下部コア２３を有するコアと、を含む。図６は、磁性部品アセンブリを画定するために上部基板２５と下部基板２６との間に取り付けられた磁性部品２０を示す。上部基板２５及び下部基板２６は、例えば、ＰＣＢ又は他の好適な基板であってもよい。上部基板２５の上部に電子部品２５ａを取り付けることができ、上部基板２５の下面に電子部品２５ｂを配置することができ、電下部基板２６の上面に電子部品２６ｂを配置することができる。電子部品２５ａ、２５ｂ、２６ｂは、例えば、集積回路（integrated circuit、ＩＣ）、トランジスタなどの能動部品であっても、あるいは、抵抗器、コンデンサ、インダクタなどの受動部品であってもよい。電子部品２５ａ、２５ｂ、２６ｂを含む可能性がある上部基板２５及び下部基板２６が、本発明の他の例示的な実施形態と共に使用されてもよい。電子部品２５ａを第１電子部品、電子部品２５ｂを上部第２電子部品、電子部品２６ｂを下部第２電子部品と呼ぶことができる。
【0023】
図６～図９に示すように、磁性部品２０は、４つの導体２１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体２１を使用してもよい。各導体２１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体２１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体２１は、ターン部２１ａによって接続された２つの足部２１ｂを含むことができる。２つの足部２１ｂは、導体２１を２つの対向する平行な上部基板２５及び下部基板２６基板に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部２１ｂは、導体２１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。ターン部２１ａは、対応する突出部２３ａに巻き付くことができる。
【0024】
突出部２２ａ、２３ａは、上部コア２２又は下部コア２３から第１方向に沿って延びることができる。突出部２２ａ、２３ａの数は、導体２１の数と同じであってもよい。突出部２２ａ、２３ａは、図８に示す長方形の断面形状を含む任意の好適な断面形状を有することができる。導体２１の各々のターン部２１ａは、対応する突出部２２ａ又は２３ａに巻き付く、あるいはその周りに延びることができる。図８に示すように、ターン部２１ａは、例えば単一の４分の３ターン部又は単一のフルターン部を含む、単一のターン部とすることができる。幅方向によって画定されるターン部２１ａのフラットワイヤの表面は、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で第１方向に対して垂直又は実質的に垂直である、すなわち、フラットワイヤの厚さ又は最小寸法は、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で第１方向に対して平行又は実質的に平行である。
【0025】
図６～図９では、コアは２つの部分、すなわち上部コア１２及び下部コア１３を含むことができるが、任意の数の部分を使用してもよい。例えば、コアは、単一の部分を含んでもよく、あるいは、３つ以上の部分を含んでもよい。上部コア１２及び下部コア１３を含むコアは、ＭｎＺｎフェライトなどのフェライト、又は任意の他の好適な磁性材料で作製されてもよい。
【0026】
図６～図９では、突出部２２ａは下部コア２２のみから延びており、突出部２３ａは下部コア２３のみから延びており、突出部２２ａ、２３ａは互いに位置合わせされるように配置されているが、他の配置も可能である。例えば、突出部は、上部コア２２のみから延びてもよく、突出部は、下部コア２３からのみ延びてもよく、あるいは、突出部は、突出部が互いに位置合わせされるように上部コア２２と下部コア２３の両方から延びてもよい。
【0027】
図９は、導体２１の隣接するターン部２１ａによって画定される平面が同一平面上にないことを示す。隣接する第１ターン部２１ａ及び第２ターン部２１ａは、隣接するターン部２１ａ間にギャップを画定するように二次元でずれて設定されている。漏れインダクタンスは、第１ターン部２１ａ及び第２ターン部２１ａの幾何学的形状、特に第１ターン部２１ａと第２ターン部２１ａとの間の距離によって決定される。第１ターン部２１ａと第２ターン部２１ａとの間の距離を変化させることにより、漏れインダクタンスが変化する。第１ターン部２１ａと第２ターン部２１ａとの間の距離を増大させることにより、漏れインダクタンスは増大する。第１ターン部２１ａと第２ターン部２１ａとの間に特定の距離を有するギャップによって、所望の漏れインダクタンスを発生させることができる。二次元でずれて設定されているギャップにおいて、漏れインダクタンスをより容易に発生させることができる。すなわち、上部コア２２及び下部コア２３によって画定される内部の段差により、漏れインダクタンスをより容易に決定することが可能になる。
【0028】
図６～図９及び図２～図５に示すように、上部コア２２及び下部コア２３は、上部コア１２及び下部コア１３とは異なる。２つの相違点は、上部コア２２が角部２２ｂを含むことができること、及び、下部コア２３が角部２３ｂを含むことができることである。角部２２ｂ、２３ｂは、隣接するターン部２１ａ間のギャップに最も近い角部であり、磁性部品の長さに沿って延びており、面取りされていてもよい。角部２２ｂ、２３ｂにより、上部コア２２と下部コア２３とを互いに近づけることが可能になり、それにより、磁性部品２０の小型化が可能になり得る。角部２２ｂ、２３ｂは、上部ギャップ角部又は下部ギャップ角部と呼ぶことができる。
【0029】
上部コア２２及び下部コア２４における更なる相違点は、上部コア２２が上部コア２２の上面に（例えば、角部２２ｂの反対側に）切り欠かれた角部２２ｃを含むことができること、及び、下部コア２３が下部コアの下面に（例えば、角部２３ｂの反対側に）切り欠かれた角部２３ｃを含むことができることである。角部２２ｃ、２３ｃは、対応する電子部品２５ｂ、２６ｂを収容するように切り欠かれていてもよく、それにより、磁性部品アセンブリの小型化が可能になる。角部２２ｃ、２３ｃに加えて角部２２ｂ、２３ｂを含むことにより、対応する電子部品２５ｂ、２６ｂを収容するために利用可能な空間量を増大させることができ、それにより、磁性部品アセンブリの更なる小型化が可能になり得る。角部２２ｂ、２３ｂは、上部部品角部又は下部部品角部と呼ぶことができる。
【0030】
図１０～図１２は、本発明の第３の例示的な実施形態による磁性部品３０を示す。磁性部品３０は、導体３１と、上部コア３２及び下部コア３３を有するコアと、を含む。
図１０～図１２に示すように、磁性部品３０は、２つの導体３１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体３１を使用してもよい。各導体３１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体３１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体３１は、ターン部３１ａによって接続された２つの足部３１ｂを含むことができる。２つの足部３１ｂは、導体３１を２つの対向する平行な基板（図１０～図１２には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部３１ｂは、導体３１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品３０を含むことができる。
図１０～図１２に示すように、磁性部品３０は、２つの導体３１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体３１を使用してもよい。各導体３１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体３１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体３１は、ターン部３１ａによって接続された２つの足部３１ｂを含むことができる。２つの足部３１ｂは、導体３１を２つの対向する平行な基板（図１０～図１２には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部３１ｂは、導体３１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品３０を含むことができる。
【0031】
溝３２ｂは、上部コア３２の下面に沿って第１方向に延びることができる。溝３２ｂの数は、導体３１の数と同じであってもよい。溝３２ｂは、図１２の断面図に示す長方形の断面形状を含む任意の好適な断面形状を有することができる。導体３１の各々のターン部３１ａは、対応する溝３２ｂを通って延びることができる。図１１に示すように、ターン部３１ａは、例えば単一の４分の１ターン部を含む、単一のターン部とすることができる。幅方向によって画定される、ターン部３１ａのフラットワイヤの表面は、上部コア３２の上面と平行ではなく、かつ、下部コア３３の下面と平行ではない、すなわち、フラットワイヤの厚さ又は最小寸法は、コアの厚さ又は最小寸法と平行ではない。
【0032】
図１０～図１２では、コアは２つの部分、すなわち上部コア３２及び下部コア３３を含むことができるが、任意の数の部分を使用してもよい。例えば、コアは、単一の部分を含んでもよく、あるいは、３つ以上の部分を含んでもよい。上部コア３２及び下部コア３３を含むコアは、ＭｎＺｎフェライトなどのフェライト、又は任意の他の好適な磁性材料で作製されてもよい。図１２に示すように、上部コア３２及び下部コア３３の断面形状は、２つの隣接する直角、１つの鋭角、及び１つの鈍角を有し、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内の対向する平行又は実質的に平行な２本の線と、対向する平行でない２本の線とを有する直角台形の形状のものであってもよい。上部コア３２及び下部コア３３が各々面している線が、上部コア３２の上面と平行ではなく、かつ下部コア３３の下面と平行ではないように、上部コア３２の鈍角と鋭角とを結ぶ平行ではない線（すなわち、上部コア３２の下面）と、下部コア３３の鈍角と鋭角とを結ぶ平行ではない線（すなわち、下部コア３３の上面）とは向かい合うことができる。
【0033】
図１１及び図１２に示すように、上部コア３２は、インダクタ３１間にギャップが画定されるように突出部３２ａを含むことができる。代替的に、下部コア３３に突出部が含まれてもよく、あるいは、上部コア３２及び／又は下部コア３３内で導体３１間にギャップが画定されるように、上部コア３２及び下部コア３３の各々に突出部が含まれてもよい。
【0034】
図１２は、導体３１の隣接するターン部３１ａによって画定される平面が、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で同一平面又は実質的に同一平面上にあるが、上述したように、上部コア３２の上面と平行ではなく、かつ、下部コア３３の下面と平行ではないことを示している。図１２に示すように、ギャップの高さは、ターン部３１ａの高さよりも小さくてもよい。漏れインダクタンスは、第１ターン部３１ａ及び第２ターン部３１ａの幾何学的形状、特に第１ターン部３１ａと第２ターン部３１ａとの間の距離によって決定される。第１ターン部３１ａと第２ターン部３１ａとの間の距離を変化させることにより、漏れインダクタンスが変化する。第１ターン部３１ａと第２ターン部３１ａとの間の距離を増大させることにより、漏れインダクタンスは増大する。第１ターン部３１ａと第２ターン部３１ａとの間に特定の距離を有するギャップによって、所望の漏れインダクタンスを発生させることができる。突出部３２ａによって画定されるギャップにおいて、漏れインダクタンスをより容易に発生させることができる。すなわち、突出部３２ａによって画定される内部の段差により、漏れインダクタンスをより容易に決定することが可能になる。
【0035】
図１３～図１５は、本発明の第４の例示的な実施形態による磁性部品４０を示す。磁性部品４０は、導体４１と、上部コア４２及び下部コア４３を有するコアと、を含む。
図１３～図１５に示すように、磁性部品４０は、２つの導体４１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体４１を使用してもよい。各導体４１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体４１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体４１は、ターン部４１ａによって接続された２つの足部４１ｂを含むことができる。２つの足部４１ｂは、導体４１を２つの対向する平行な基板（図１３～図１３には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部４１ｂは、導体４１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品４０を含むことができる。
図１３～図１５に示すように、磁性部品４０は、２つの導体４１を含むことができるが、２つ以上の任意の数の導体４１を使用してもよい。各導体４１は、フラットワイヤによって画定されてもよい。各導体４１は、銅、真鍮、又は他の好適な導電性材料（複数可）を含むことができる。フラットワイヤの幅は、フラットワイヤの厚さよりも大きくてもよい。導体４１は、ターン部４１ａによって接続された２つの足部４１ｂを含むことができる。２つの足部４１ｂは、導体４１を２つの対向する平行な基板（図１３～図１３には示されていないが、図６～図９には、上部基板２５及び下部基板２６として示されている）に接続することができるように、反対方向（例えば、上方向及び下方向）に延びることができ、あるいは、２つの足部４１ｂは、導体４１を同じ基板（図示せず）に接続することができるように同じ方向に延びることができる。基板は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は他の好適な基板であってもよい。磁性部品アセンブリは、１つ又は２つの基板に接続された磁性部品４０を含むことができる。
【0036】
溝４２ｂは、上部コア４２の下面に沿って第１方向に延びることができる。溝４２ｂの数は、導体４１の数と同じであってもよい。溝４２ｂは、図１５の断面図に示す長方形の断面形状を含む任意の好適な断面形状を有することができる。導体４１の各々のターン部４１ａは、対応する溝４２ｂを通って延びることができる。図１４に示すように、ターン部３１ａは、例えば単一の４分の１ターン部を含む、単一のターン部とすることができる。幅方向によって画定される、ターン部４１ａのフラットワイヤの表面は、上部コア４２の上面と平行ではなく、かつ、下部コア４３の下面と平行ではない、すなわち、フラットワイヤの厚さ又は最短寸法は、コアの厚さ又は最短寸法と平行ではない。
【0037】
図１３～図１５では、コアは２つの部分、すなわち上部コア４２及び下部コア４３を含むことができるが、任意の数の部分を使用してもよい。例えば、コアは、単一の部分を含んでもよく、あるいは、３つ以上の部分を含んでもよい。上部コア４２及び下部コア３を含むコアは、ＭｎＺｎフェライトなどのフェライト、又は任意の他の好適な磁性材料で作製されてもよい。図１５に示すように、上部コア４２及び下部コア４３の断面形状は、２つの隣接する直角、鋭角、及び鈍角を有し、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内の対向する平行又は実質的に平行な２本の線と、対向する平行でない２本の線とを有する直角台形の形状のものであってもよい。上部コア４２及び下部コア４３が各々面している線が、上部コア４２の上面と平行ではなく、かつ下部コア４３の下面と平行ではないように、上部コア４２の鈍角と鋭角とを結ぶ平行ではない線（すなわち、上部コア４２の下面）と、下部コア４３の鈍角と鋭角とを結ぶ平行ではない線（すなわち、下部コア４３の上面）とは向かい合うことができる。
【0038】
図１４及び図１５に示すように、上部コア４２は、インダクタ４１間にギャップが画定されるように突出部４２ａを含むことができる。代替的に、下部コア４３に突出部が含まれてもよく、あるいは、上部コア４２及び／又は下部コア４３内で導体４１間にギャップが画定されるように、上部コア４２及び下部コア４３の各々に突出部が含まれてもよい。
【0039】
図１５は、導体４１の隣接するターン部４１ａによって画定される平面が、製造誤差範囲及び／又は測定誤差範囲内で同一平面又は実質的に同一平面上にあるが、上述したように、上部コア４２の上面と平行ではなく、かつ、下部コア４３の下面と平行ではないことを示している。漏れインダクタンスは、第１ターン部４１ａ及び第２ターン部４１ａの幾何学的形状、特に第１ターン部４１ａと第２ターン部４１ａとの間の距離によって決定される。第１ターン部４１ａと第２ターン部４１ａとの間の距離を変化させることにより、漏れインダクタンスが変化する。第１ターン部４１ａと第２ターン部４１ａとの間の距離を増大させることにより、漏れインダクタンスは増大する。第１ターン部４１ａと第２ターン部４１ａとの間に特定の距離を有するギャップによって、所望の漏れインダクタンスを発生させることができる。突出部４２ａによって画定されるギャップにおいて、漏れインダクタンスをより容易に発生させることができる。すなわち、突出部４２ａによって画定される内部の段差により、漏れインダクタンスをより容易に決定することが可能になる。
【0040】
図１３～図１５及び図１０～図１２に示すように、上部コア４２及び下部コア４３は、上部コア３２及び下部コア３３とは異なる。２つの相違点は、上部コア４２が上部コア４３の上面に、切り欠かれた角部４２ｃを含むことができること、及び、下部コア４３が下部コア４３の下面に、切り欠かれた角部４３ｃを含むことができることである。角部４２ｃ、４３ｃは、第２の例示的な実施形態において、どのように角部２２ｃ、２３ｃが対応する電子部品２５ｂ、２６ｂを収容するかと同様に、対応する電子部品を収容するように切り欠かれていてもよく、それにより、磁性部品４０を含んだ磁性部品アセンブリの小型化が可能になる。
【0041】
磁性部品１０、２０、３０、４０は、インダクタとして、又は変圧器として使用することができる。磁性部品１０、２０、３０、４０は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ＤＣ－ＡＣコンバータ、又はＡＣ－ＤＣコンバータなどのコンバータに含まれてもよい。一例として、磁性部品１０、２０、３０、４０は、上部基板及び下部基板を含むコンバータの変圧器であってもよく、上部基板及び下部基板上の電子部品は、コンバータの他の部品であってもよい。
【0042】
前述の説明は、本発明の例示にすぎないことを理解されたい。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、様々な代替形態及び修正形態を考案することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内に収まる、全てのそのような代替形態、修正形態、及び変形形態を包含することが意図されている。
【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】
【外国語明細書】