Yamaguchi/Endo ITmag lab
Electromagnetic Theory Divistion
Dept. of EE/ECE, Tohoku University

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(工事中)
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ワンチップ電源用マイクロインダクタの開発
 近年,小型携帯端末に内蔵されているLSIの低電圧駆動化が進み,集積化や高機能化に伴い消費電流は増大しています. ジュール熱損失はQ=RI^2で表されるので,電源-配線間で損失が生じてしまいます.よって,電源-配線間の距離を0に近づけるために,DC-DCコンバータのワンチップ化が求められています. しかしながら,インダクタは半導体素子と比べて寸法が大きいため,小形で高さを抑えたインダクタの開発が必須です. そのためには,高いインダクタンス密度が必要であり,高飽和磁化の磁心材料を用いることが重要となります. 私達の研究室では,磁心材料として扁平形状の磁性微粒子に着目し,マイクロインダクタの試作・評価を行っています.

磁性材料の選択

 
・ Fe-B-Si-C アモルファス扁平微粒子
 球状微粒子と比べ優れた軟磁気特性及び低損失を有する一方で,配列が課題となっていました. 私達の研究室では,外部から圧力を加えることで一様な配列を実現しました.




Fe-B-Si-Cアモルファス扁平微粒子を用いたマイクロインダクタの電気特性評価 
 
本研究で試作したマイクロインダクタは,高いインダクタンス値L及び優れた直流重畳特性を示しています.
※直流重畳特性 : 直流電流の増加に伴い,インダクタンスLが減少する現象



インダクタの性能を表す指標となるQ値も優れた値に! 




参考資料:1)Y.Endo et al.,"Fe-system magnetic flake composite planar inductor integrated for a SIP DC-to-DC converter," International Workshop on Power Supply on Chip, E-poster 18., (2014)



 

Last updated on November 22th, 2012.
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