電子技術が進化し続けるにつれて、小型で高性能なインダクタはさまざまな電子デバイスで広く使用されるようになっています。その中でも、底面電極成形型パワーインダクタは、コンパクトな構造、高信頼性、優れた性能を持つことから、高密度・高周波電子システムにおける主要な部品となっています。このインダクタの総合的な性能は従来の巻線型インダクタを上回っており、特に小型化、高信頼性、低EMI（電磁干渉）を追求する用途において優位性があります。本稿では、底面電極成形型インダクタの利点と製品選定について詳しく説明し、電源設計エンジニアの方々の参考となることを目的としています。
1- 底面電極成形型インダクタの利点
成形インダクタには、L字型電極を使用するものと底部電極を使用するものの2種類があります。底部電極を用いた成形電力インダクタは新しい成形プロセスを採用しており、コイルと磁心を一体で封止し、電極を底部に配置することで、より高い集積度と性能の最適化を実現しています。
図1. 底部電極成形電力インダクタの構造
底部電極成形電力インダクタの利点は、主に以下の点にあります：
◾ 小型化および高密度実装：PCB上の占有面積を削減し、実装密度を高めることができます。従来の巻線型インダクタと比較して、底部電極成形電力インダクタは体積が小さく、スペースに制約のある携帯機器や高密度電源モジュールに特に適しています。
◾ 低直流抵抗（DCR）：コイルの巻線方法と電極設計を最適化することにより、インダクタは低いDCRを実現でき、これにより電力損失を低減し、変換効率を向上させます（特に低電圧・大電流のシナリオで優れた性能を発揮します）。
◾ 高信頼性：コイル端部をTコア粉末とともに曲げて圧縮成形し、一体型の底面電極を形成しています。これにより、はんだパッドの強度が向上し、追加の溶接端子が不要になります。オープン回路のリスクが排除され、製品の信頼性が高まります。
底面電極タイプは、革新的な成形電源インダクタ技術として、製品構造、電気的性能および応用面で顕著な利点を持っています。自動車用DC-DCコンバータ、ADASシステム、電源モジュール、高周波スイッチング電源、モータードライブ、太陽光発電インバータ、通信機器などの分野で広く使用されています。
2- 底面電極成形電源インダクタの選定ガイド
コダカ さまざまな顧客アプリケーションに対応するため、異なる材料特性を持つインダクタを開発しました。お客様が最も適した電力用インダクタを選定できるよう、以下にコダカ製産業グレードの底面電極成形インダクタの代表的なモデル（CSEG、CSEC、CSEB、およびCSEB-H）とその電気的特性の比較を示します。
2.1 CSEG ：超低DCR、低周波域で最も低い損失
◾ 磁気シールド構造：電磁妨害（EMI）に対して高い耐性を有しています。
◾ 成形構造：超低アコースティックノイズ。
◾ ソフトサチュレーション特性：高ピーク電流に耐えられます。
◾ 超低DCR：最高のIrms（温度上昇電流）。
◾ 低周波域（700kHz以下）で最も低い電力損失を実現。
◾ スリム設計：省スペースで、高密度実装に適しています。
◾ 動作温度範囲：-40°C ～ +125°C（コイル自己発熱を含む）。
2.2 CSEC ：高サチュレーション電流、高周波域で最も低い損失
◾ 磁気シールド構造：EMIに対して強い耐性。
◾ 成形構造：超低アコースティックノイズ。
◾ 超高飽和磁束密度（飽和電流）。
◾ ソフトサチュレーション特性：より高いピーク電流に耐えることができます。
◾ 高周波域（700 kHz～3 MHz）で最も低い電力損失を実現。
◾ スリム設計：省スペースで、高密度実装に適しています。
◾ 動作温度範囲：-40°C ～ +125°C（コイル自己発熱を含む）。
2.3 CSEB ：豊富な製品サイズとモデル展開
◾ 磁気シールド構造：EMIに対して強い耐性。
◾ 成形構造：超低アコースティックノイズ。
◾ サイズおよびインダクタンス値の幅広いバリエーション（最大サイズ1510）。
◾ ソフトサチュレーション特性：高ピーク電流に耐えられます。
◾ スリム設計：省スペースで、高密度実装に適しています。
◾ 標準製品はAEC-Q200に準拠。
◾ 動作温度範囲：-40°C ～ +125°C（コイル自己発熱を含む）。
2.4 CSEB-H ：低DCRおよび高温度上昇電流
◾ 磁気シールド構造：EMIに対して強い耐性。
◾ 成形構造：超低アコースティックノイズ。
◾ 低DCR。
◾ 高Irms（温度上昇電流）。
◾ ソフトサチュレーション特性：高ピーク電流に耐えられます。
◾ スリム設計：省スペースで、高密度実装に適しています。
◾ 標準製品はAEC-Q200に準拠。
◾ 動作温度範囲：-40°C ～ +125°C（コイル自己発熱を含む）。
2.5 性能パラメータの比較
上記の4シリーズの高性能成形電力インダクタは、Codacaが独自に開発・設計したものです。すべてのシリーズは高信頼性と磁気シールド構造を特徴としていますが、それぞれのシリーズには独自の性能上の利点があります。
表1. 様々な成形インダクタ仕様の性能概要
最も簡単な選定方法は、Codaca公式ウェブサイトの「Power Inductor Finder（電力インダクタ検索ツール）」および「Power Inductor Loss Comparison（電力インダクタ損失比較）」ツールを使用することです。システムは、ユーザーが入力した動作条件（電流、リップル、温度、動作周波数など）に基づいて、各製品の性能を提示します。
◾Isat サチュレーション電流の比較
誘導値4.7 μHを例に取り、同じサイズで異なるシリーズの製品を比較しています。
CSEG、CSEB-H、CSEBと比較して、CSECシリーズはより高いサチュレーション電流能力を提供しており、ピーク電流耐量が要求されるアプリケーションに最適な選択肢となります。
図2. 各種成形インダクタの仕様におけるインダクタンスと磁気飽和電流特性曲線の比較
◾ Irms（温度上昇電流）の比較
4.7µHのインダクタンス値を例に取り、同じサイズの異なるシリーズ製品を比較します。
表2. 各種成形インダクタの仕様における特性パラメータ比較表
上記の比較表から、超低DCRに加えて、CSEGシリーズはCSEC、CSEB-HおよびCSEBシリーズと比較して約40％高い温度上昇電流を持ち、同じ作動条件下でより低い温度で動作可能であることがわかります。
図3. 統合型成形インダクタの各種仕様における温度上昇電流曲線の比較
◾ 損失電力の比較
4.7µHのインダクタンス値を例に取り、各シリーズの損失特性を標準ループテストを使用して評価しました。
テスト条件：電流 = 10.5A、リップル = 40%、周波数範囲 = 100-3000 kHz、B = 3mT。
図4. 各種成形インダクタモデルの電力損失比較
上記の曲線分析に基づくと、CSEGシリーズは700kHz以下で最も低い総損失を示している。700kHz以上ではCSECシリーズが最も損失が低い。CSEBおよびCSEB-Hシリーズは中程度の損失である。
3- その他の製品シリーズ
上記の比較は、産業用グレードの底面電極成形インダクタの主な特性に焦点を当てています。自動車電子機器用途向けには、CodacaがVSEBおよびVSEB-Hシリーズなどの対応する自動車用グレードの成形インダクタ製品モデルを複数開発しています。
図5. Codaca 自動車用グレード成形インダクタ（赤色の円で強調表示）
Codacaの自動車用底部電極成形電力インダクタは、低損失合金粉末コア材料と改良された成形プロセスを採用しており、低損失、高効率、広い使用周波数範囲を特長としています。コンパクトな設計により省スペースを実現し、高密度実装に適しています。すべての製品はAEC-Q200規格に準拠しており、動作温度範囲は-55°Cから+165°Cまで（コイル自己発熱を含む）対応可能で、自動車電子機器の複雑な使用環境に適応します。
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