SMDインダクタサイズ完全ガイド：寸法、パッケージ、PCB設計のヒント

SMDインダクタのサイズは、PCBの占有面積に影響を与えるだけではありません。パッケージ寸法は、電流容量、飽和特性、DCR、EMI特性に直接影響します。間違ったパッケージを選択すると、非効率性だけでなく、コストのかかる基板の再設計につながる可能性があります。

課題の一つは、SMDインダクタのパッケージサイズには複数の命名規則があり、RFチップインダクタ（コンパクトなフットプリント、高Q値）とパワーインダクタ（低DCR、磁気シールド、高飽和電流）の間には根本的な違いがあることです。

このガイドでは、パッケージサイズチャート、RFインダクタとパワーインダクタの種類、高電流パッケージ、フットプリントに関する考慮事項、および各アプリケーションカテゴリの選択基準について説明します。

図： 4種類のSMDインダクタ（0402チップ、0805チップ、CDドラムコア、NRシールドパワーインダクタ）が実装されたPCB。

注記

インダクタの基礎について詳しくない場合は、SMDインダクタに関する完全ガイドをご覧ください。

SMDインダクタのサイズとは？

SMDインダクタのサイズとは、部品の物理的なフットプリント、具体的にはPCB上の長さと幅を指します。抵抗やコンデンサと同様に、インダクタも標準化された4桁の命名システムに従い、その数字が寸法を表します。

インペリアル（ヤードポンド法）とメートル法のパッケージ命名

インペリアル（例：0805）： 最初の2桁はインチの100分の1単位での長さ、最後の2桁は幅を表します。

メートル法（例：2012）： 数字はミリメートルの10分の1単位での寸法を直接表します。サイズは電気的性能に直接影響します。パッケージが小さいほど巻線が密になり、通常は直流抵抗（DCR）が高くなり、電流定格が低くなります。

図： SMDパッケージコード0805（インペリアル）と2012（メートル法）がどちらも同じ2.0 x 1.2 mmの寸法を表すことを示しています。

SMDインダクタサイズチャート

1. 標準チップ / RFインダクタサイズチャート

2. 標準パワーインダクタサイズチャート

注記

CDシリーズのインダクタはドラムコア（円筒形）です。寸法は直径×高さの規則に従います。正確な寸法はメーカーによって異なるため、必ず特定のデータシートで確認してください。

3. 高電流 / シールドパワーインダクタサイズチャート

標準RFチップインダクタのパッケージサイズ

チップインダクタは、物理的なサイズとQ値が単純な電流容量よりも重要となる信号経路アプリケーション向けに最適化されています。RF回路、フィルタリングネットワーク、コンパクトな民生用電子機器における標準的な選択肢です。

図： 0402から1210までのSMDチップインダクタパッケージを相対スケールで描画し、パッケージコード、寸法、PCBランドパターンをラベル付けしたもの。

エンジニアリングノート

パッケージが小さいほど配線密度は向上しますが、DCRが高くなり電流定格が低くなります。信号経路での使用では通常許容範囲ですが、電源経路での使用では厳しい制約となります。

0402および0603インダクタ

これらは、1平方ミリメートル単位が重要となる超コンパクトな電子機器での第一選択です。

• RF整合ネットワーク、アンテナ回路、インピーダンスチューニングで一般的
• スマートフォン、補聴器、ウェアラブルデバイスで標準的
• サイズに対してDCRが高い。信号レベルの電流には十分だが、電源段には不向き
• 正確なペースト塗布と厳格なリフローはんだ付けプロファイルが必要。手はんだ付けは非常に困難

0805および1206インダクタ

この2つのサイズは、ほとんどのPCB設計者にとって実用的な最適点です。

• 0402/0603と比較して熱処理が優れている
• プロトタイピング中の検査、リワーク、手はんだ付けが容易
• 1206は0805よりもわずかに高い電流と低いDCRをサポート

JLCPCBの標準的なPCB組立サービスを含む、自動SMTラインで広くサポートされています。製造性と妥当な電流処理の両方を目指す場合、ほとんどの設計は0805と1206に落ち着きます。

1210インダクタ

1210パッケージの追加の幅（1206の1.6 mmに対して2.5 mm）は、特定のアプリケーションにおいて有意な違いをもたらします。

• Q値が高く、バンドパスフィルタや共振回路に有用
• 巻線断面が広いため、1206よりもDCRが低い
• 持続負荷時の熱安定性が向上。ボディが広いため、より大きなパッド領域で熱を放散します
• オーディオフィルタリング、RFフロントエンド、中出力アプリケーションで一般的

トレードオフは基板面積です： 1210は、依然として信号クラスのデバイスでありながら、0805や1206よりも大幅に多くの水平スペースを消費します。Q値や熱マージンがフットプリントコストを正当化する場合に使用してください。電流処理がコンパクトなフットプリントよりも重要になると、設計はチップインダクタから完全に異なる製品カテゴリへと移行します。

標準パワーインダクタのパッケージサイズ

パワーインダクタはまったく異なるカテゴリです。飽和することなく連続DC電流を処理するために、より太い銅巻線、より大きなフェライトコア、および磁気シールドを使用します。

チップインダクタとは異なり、そのパッケージコードは長さ×幅×高さの3次元すべてを表します。ここでは高さの寸法が重要です。これは磁気コアのサイズを直接決定し、飽和電流と熱性能を左右します。

図： CDシリーズのドラムコアインダクタとNRシリーズのシールドモールドインダクタの比較。寸法矢印がラベル付けされています。

CD32およびCD43パッケージ

低～中電流アプリケーションに適したコンパクトなドラムコアパワーインダクタです。

• CD32（直径 3.2 x 2.5 mm）は、高さが制約となる狭い電源段に適合し、超薄型ポータブル基板で一般的
• CD43（直径 4.3 x 3.0 mm）は最大3Aを処理でき、軽量なDC-DCコンバータやUSB電源調整に実用的

どちらも軽量モータードライバーや単セルLi-ion充電回路で一般的に使用されます。このサイズでは、周囲のPCB銅箔による放熱がますます重要になります。特に、空気の流れがない密閉設計では重要です。温度上昇を管理するために、部品単体に頼らないでください。

CD54およびCD73/CD75パッケージ

飽和マージンと放熱が主要な関心事となったら、これらにステップアップしてください。

• CD54（直径 5.4 x 4.0 mm）は最大4Aをサポート。より大きなフェライトドラムボディにより、CD43と比較して飽和閾値が大幅に向上
• CD73（直径 7.3 x 3.0 mm）は1〜6Aをカバーし、より広いベースが基板表面全体により効果的に熱を分散
• CD75はCD73と同じ直径ですが、高さ（5.0 mm）が追加され、PCBフットプリントを増やさずにインダクタンス密度が向上。水平スペースが限られている場合に有用

中出力スイッチングレギュレータ、12Vレールコンバータ、多出力電源ツリーに適しています。

NR3015およびNR6045パッケージ

NRシリーズは完全シールド型のモールド構造を採用しており、このカテゴリで最もEMIに優れたフォーマットです。

• オープンドラム型CDインダクタよりも放射ノイズが低い
• NR3015はコンパクト（3 x 3 x 1.5 mm）で最大3Aを処理でき、狭い電源段での一般的な選択肢
• NR6045は10A以上に対応し、以下で広く使用： バックコンバータ、 組み込みシステムの電源レール、 クリーンな調整を必要とするバッテリー駆動デバイス

高電流シールドSMDパワーインダクタサイズ

GPU、自動車用パワーステージ、産業用モータードライブで電流需要が10Aを超える場合、標準的なCDおよびNRパッケージではもはや十分ではありません。これらの大型シールドインダクタは、まさにその動作範囲向けに設計されています。

図： 1004、1205、1770シリーズのSMDパワーインダクタを定規の横に置き、10 x 10 mmから17 x 17 mmへのサイズの段階的な増加を示しています。

1004および1205インダクタシリーズ

• 大型の磁気コアにより、中出力パワーパッケージと比較してDCRが大幅に低減
• 1004は高スイッチング周波数での優れた効率で最大15A以上を処理。多くの低インダクタンスバリアントはDCR値を10mΩ未満に達成
• 1205/1207は、より高い飽和閾値でさらに低いDCRを実現。過渡電流スパイクが大きく高速なGPU電力供給ネットワークやサーバーボードVRMで重要

これらのパッケージは、PCBプレーンへの熱伝達を改善するための大きな銅パッド領域の恩恵を受けており、多くの産業用ラック設計における強制空冷への依存を減らします。

1770インダクタシリーズ

• 20〜60Aの連続動作向けに設計されており、他のSMDパッケージカテゴリでは確実にカバーできない範囲
• より大きなパッケージフットプリントによりPCB銅プレーンへの熱伝達が向上し、複数の小型インダクタを積み重ねるよりも自己発熱の管理がはるかに容易
• EVバッテリー管理システム、産業用インバータ、高電流FPGAコア電源、通信整流器段で一般的
• このシリーズのDCR値は、低インダクタンス部品では1mΩ未満に低下する可能性があり、高負荷時のコンバータ効率に直接的かつ測定可能な影響を与えます。コンパクトな部品ではありませんが、高電流用途では、コアボリュームの物理に代わるものはありません。

注記

これらのより堅牢な部品を使用した基板の価格を見積もる準備ができたら、現在のJLCPCB見積もりオプションを確認してください。

適切なSMDインダクタサイズの選択方法

コンパクトなRFデバイス向け

• RF整合、アンテナチューニング、インピーダンスネットワークには0402または0603
• 自己共振周波数とQ値が重要な場合は多層チップインダクタ
• より高いDCRを受け入れる。信号レベルでは無関係です。

一般的な電子機器向け

• ほとんどのフィルタリング、信号調整、低電流電源バイパスには0603または0805
• PCBスペース、熱処理、組立信頼性のバランス
• 標準的なSMT組立部品ライブラリで容易に入手可能

電源向け

• 中出力スイッチングレギュレータ（1〜10A範囲）にはCD54、NR6045
• EMIコンプライアンスが懸念される場合はシールド型（NRシリーズ）を選択
• Isatをピーク電流に少なくとも20%のマージンを持たせて一致させる

高電流設計向け

• 15A以上を押し上げるものには1205または1770シリーズ
• フットプリントサイズよりも低DCRと高Isatを優先
• 熱管理はインダクタ選択自体と同じくらい重要になります。0805、1206、NRシリーズインダクタなどの一般的な組立に適したパッケージは、ターンキーPCB製造ワークフローで十分にサポートされており、標準化されたフットプリントにより調達と製造が簡素化されます。

SMDインダクタのサイズが電気的性能に与える影響

ここで、パッケージの選択がレイアウトの好みではなく、システムレベルの決定になります。

インダクタンス値

インダクタンス（uHまたはmHで測定）はアプリケーションによって設定されます。コンバータのトポロジ、スイッチング周波数、リップル電流バジェットが、必要なものを決定します。パッケージサイズがインダクタンスを直接設定するわけではありませんが、より小さなパッケージの特定のインダクタンス値は、通常より高いDCRとより低い飽和電流を持ちます。

RMS電流定格（Irms）

• 過度の自己発熱なしにインダクタが流すことができる最大連続電流
• 通常、周囲温度から40℃の温度上昇で規定
• 銅断面積が大きい大型パッケージは、より高いIrmsをサポート

飽和電流（Isat）

これはエンジニアが最も過小評価しがちな仕様です。

• Isatは、インダクタンスが定義されたパーセンテージ（通常20〜30%）低下する電流
• Isatを超えると： リップル電流が急激に増加し、効率が低下し、熱暴走が深刻なリスクになります
• 常に余裕を持って設計してください。ピーク電流が3Aの場合、Isatが正確に3Aのインダクタを使用しないでください

図： SMDパワーインダクタのインダクタンス対DC電流曲線。Isat閾値と過飽和領域がマークされています。

DCR（直流抵抗）

DCRは直接的な効率税です。

• パッケージが小さい = 巻線が密で薄い = DCRが高い
• 熱として消費される電力 = I² x DCR
• バッテリー駆動の設計では、DCRが同等の2つのパッケージ間の決定要因となることがよくあります

SMDインダクタのPCBフットプリントとレイアウトに関する考慮事項

パッケージ寸法だけがフットプリントを定義するわけではありません。パッド形状、クリアランス、キープアウトゾーンはメーカーによって異なります。異なるベンダーの2つの0805インダクタは、完全に異なるランドパターンを必要とする場合があります。

コアレイアウトルール：

• 汎用フットプリントではなく、特定のデータシートからメーカー推奨のはんだパッド設計を常に使用する
• スイッチングループを短く保つ。インダクタ、入力コンデンサ（Cin）、スイッチノードで囲まれた領域を最小限に抑える
• パワーインダクタの下に銅プレーンやサーマルビアを追加して放熱を助ける
• シールドされたインダクタの直下に敏感な信号トレースを配線しない。シールドされていても、漏れ磁界が存在します
• シールドされていないインダクタ（ドラムコア）の場合、他の磁気的に敏感なコンポーネントへの最小クリアランスを強制する
• 高電流インダクタを基板の敏感なアナログまたはRFセクションから遠ざける

注記

重要： コンポーネントのフットプリントはメーカーによって大きく異なります。製造に出す前に正確なランドパターンを確認してください。ここでの不一致は、コストのかかる基板の再設計を意味します。

一般的なSMDインダクタの種類

サイズに加えて、構造方法によって負荷時のインダクタの動作が決まります。支配的な3つのタイプは、それぞれ異なるアプリケーションセットに適しています。これらのニュアンスを理解することは、PCBAとPCB設計の考慮事項を区別するための重要な部分です。

さまざまなSMDインダクタタイプが、電流、周波数、熱要件に応じて、複数のパッケージサイズで利用可能です。

多層チップインダクタ

内部導電パターンを備えたフェライト層を積み重ねて構築されます。ワイヤ巻線は含まれません。

• 非常にコンパクトで、特殊なRF設計では0201まで小型化
• 自己共振周波数が高く、GHz帯のRFフィルタリングに適している
• 低電流容量（通常1A未満）
• スマートフォンやIoTモジュールのアンテナ整合、RFフロントエンドフィルタリング、インピーダンスネットワークで使用

巻線チップインダクタ

フェライトまたはセラミックコアの周りに細い銅線を巻き付け、端子処理と封止を行います。

• 同じパッケージサイズの多層タイプよりも優れたQ値
• 同等のフットプリントで多層タイプよりも高い電流処理
• チップ形式で0402から1210まで利用可能
• 多層インダクタのインダクタンス公差が不十分な信号フィルタリング、インピーダンス整合、一般的なRFアプリケーションで一般的

シールドモールドパワーインダクタ

前述のNRおよびCDシリーズはこのカテゴリに分類されます。巻線は、コアとシールドの両方を形成する圧縮フェライト粉末マトリックスに埋め込まれています。

• オープンドラム型やシールドなしタイプと比較して低EMI放射
• 分散されたフェライト質量による優れた熱性能
• パッケージに応じて1Aから60A以上の連続DC電流を処理
• 最新のDC-DCコンバータ、バッテリー駆動デバイス、およびEMIコンプライアンスが重要となるあらゆる設計でのデフォルトの選択肢

図： 多層チップ、巻線チップ、シールドモールドSMDインダクタの構造タイプの比較。

SMDインダクタサイズに関するFAQ

Q: 最も一般的なSMDインダクタサイズは何ですか？

一般的な電子機器では、0603と0805が最も広く使用されています。電源アプリケーションでは、NR3015とCD43が中出力設計での一般的な選択肢であり、サイズと効率の良いバランスを提供します。

Q: 0603インダクタコードは何を意味しますか？

これは物理的な寸法を示すインペリアルコードです。06は長さ0.06インチ（約1.6mm）、03は幅0.03インチ（約0.8mm）を示します。正確なメートル法相当は1608です。

Q: 大型のパワーインダクタは常に良い選択ですか？

必ずしもそうとは限りません。大型パッケージは低DCR、高電流定格、優れた熱処理などの利点を提供しますが、貴重な基板面積を消費します。部品サイズは常に特定のアプリケーション要件に基づくエンジニアリング上のトレードオフです。

Q: どの表面実装インダクタパッケージが最も高い電流負荷を管理しますか？

1770シリーズは、20〜60Aの要求の厳しい連続負荷をサポートするように設計されており、産業用モータードライブや自動車用高電流パワーステージの最有力候補です。

Q: パワーインダクタの仕様が高さ寸法を強調するのはなぜですか？

コアの高さは、部品の磁気断面積を直接決定します。より高いフェライトコアは、飽和する前により多くの磁束を処理できるため、飽和電流と熱質量の両方の限界を確立します。

Q: PCBレイアウトで0603インダクタを0805に交換できますか？

電気的には、両方の部品が同一のインダクタンスと電流仕様を共有している場合、機能する可能性があります。ただし、物理的にはドロップイン交換ではありません。製造不良を避けるために、CADソフトウェアを更新してパッド形状とクリアランスを確認する必要があります。

結論

SMDインダクタのサイズは、DCR、電流定格、飽和マージン、および設計が管理しなければならない熱量を決定します。RFおよび信号処理は0402〜1206のチップ範囲に留まります。電力変換はシールドされたCDまたはNRシリーズに移行します。15Aを超えるものには1205または1770が必要です。構造タイプはフットプリントと同じくらい重要です。多層チップとシールドパワーインダクタはパッケージコードを共有できますが、互換性はありません。

標準的なインダクタパッケージを使用したプロトタイピングおよびSMT組立については、BOMが完全に確定する前に調達を簡素化する統合された部品ライブラリを備えたターンキー製造を提供するJLCPCB PCB組立サービスを確認してください。