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JP7567334B2 - Substrate coils and transformers - Google Patents
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JP7567334B2 - Substrate coils and transformers - Google Patents

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Description

本発明は、基板コイル及びトランスに関する。 The present invention relates to substrate coils and transformers.

従来より、トランスを構成する巻き線を内部に有する回路基板を積層し、スルーホールで各巻き線を接続することで、電気容量が比較的大きいトランスを形成する技術が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。 A technology has been proposed to form a transformer with a relatively large electric capacity by stacking circuit boards with windings inside that make up the transformer and connecting each winding with through holes (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の技術は、巻き線の幅が比較的太いパターンを積層することから、電流容量を確保するためには多数のスルーホールで各巻き線を接続する必要があり、スルーホールによる接続部が多い場合には、ターン数にロスが生じ、基板コイルの小型化や低背化の実現が困難となる。 However, the above technology involves stacking patterns with relatively wide windings, so in order to ensure current capacity, it is necessary to connect each winding with many through holes. If there are many connections using through holes, a loss in the number of turns occurs, making it difficult to achieve a smaller and thinner substrate coil.

また、表面にコイルパターンを備えている複数枚の基材を積層一体化し、上下に位置するコイルパターン間を選択接続することにより、励磁側の巻線と受電側の巻線を形成する多層トランス基板の構成が公知である(例えば、特許文献2参照)。 A multi-layer transformer substrate is also known in which multiple substrates with coil patterns on their surfaces are stacked together, and the coil patterns located above and below are selectively connected to form windings on the excitation side and windings on the receiving side (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、コイルパターン間を電気的に接続する接続部について、その配置までは述べられておらず、例えば一定以上の面積を有する接続部が散在している場合には、巻き線効率が低下し、寄生Cや寄生L等の寄生成分が増加する虞がある。 However, the arrangement of the connections that electrically connect the coil patterns is not described. For example, if there are scattered connection parts with an area of a certain size or more, the winding efficiency may decrease and parasitic components such as parasitic C and parasitic L may increase.

特開2001-358427号公報JP 2001-358427 A 特開2010-093174号公報JP 2010-093174 A 特開平09-289128号公報Japanese Patent Application Publication No. 09-289128

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板コイルや基板コイルを含むトランスの小型化や低背化を可能とし、且つ、基板コイルにおいて巻き線パターン間を電気的に接続する接続部による寄生成分を抑制できる技術を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a technology that enables the miniaturization and low profile of substrate coils and transformers that include substrate coils, and that can suppress parasitic components caused by connections that electrically connect winding patterns in substrate coils.

上記の課題を解決するための本発明は、
多層基板を構成する複数の層に設けられた巻き線パターンが該巻き線パターンにおける接続部において電気的に接続されるとともに積層されることで形成される基板コイルであって、
前記巻き線パターンにおける前記接続部は、平面視で所定の方向に延びた細長形状を有し、前記接続部どうしは、前記巻き線パターンの平面に対して垂直方向に導通するスルーホールによって接続され、
前記複数の層に設けられた前記巻き線パターンのうち、重ねられて互いに接続される二つの巻き線パターンの接続部の対と、次に接続される二つの巻き線パターンの接続部の対とは、平面視で重ならないように、且つ、前記所定の方向に垂直な方向に並ぶように形成されることを特徴とする、
基板コイルである。
To solve the above problems, the present invention provides:
A substrate coil formed by laminating winding patterns provided on a plurality of layers constituting a multilayer substrate and electrically connecting the winding patterns at connection portions of the winding patterns,
the connection portions of the winding pattern have an elongated shape extending in a predetermined direction in a plan view, and the connection portions are connected to each other by through holes that are conductive in a direction perpendicular to the plane of the winding pattern,
Among the winding patterns provided on the plurality of layers, a pair of connection parts of two overlapping winding patterns to be connected to each other and a pair of connection parts of two winding patterns to be connected next are formed so as not to overlap in a plan view and to be aligned in a direction perpendicular to the predetermined direction.
It is a substrate coil.

本発明によれば、巻き線パターンどうしを接続する接続部が、所定の方向に延びた細長形状を有し、接続された各々の接続部の対は、前記所定の方向に垂直な方向に並ぶように形成される。このことで、接続部が平面視で巻き線パターン上において密集して効率的に配置され、巻き線パターン上でコイルとして利用可能なエリアを大きくすることができる。その結果、基板コイルの小型化や低背化を実現できる。また、接続部自体の面積を抑えることができ、接続部による寄生成分を抑制することが可能である。 According to the present invention, the connection parts that connect the winding patterns to each other have an elongated shape that extends in a predetermined direction, and each pair of connected connection parts is formed to be aligned in a direction perpendicular to the predetermined direction. This allows the connection parts to be efficiently arranged densely on the winding pattern in a plan view, and increases the area on the winding pattern that can be used as a coil. As a result, it is possible to achieve a smaller and thinner substrate coil. In addition, the area of the connection parts themselves can be reduced, making it possible to suppress parasitic components due to the connection parts.

また、本発明においては、前記巻き線パターンは円弧状の単巻きパターンであり、前記所定の方向は、前記巻き線パターンの両端の隙間の幅方向であることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。これによれば、接続部が巻き線パターンの両端の隙間の幅方向に配置されることで巻き線パターン上において平面視でより密集し、巻き線パターンが円弧状の単巻きパターンであることからも基板コイルの小型化や低背化を実現することが可能である。ここで、巻き線パターンの両端の隙間とは、特にコイルを形成する円弧状部分における隙間を示す。 In addition, in the present invention, the winding pattern may be an arc-shaped single-turn pattern, and the predetermined direction may be the width direction of the gaps at both ends of the winding pattern. In this way, the connection parts are arranged in the width direction of the gaps at both ends of the winding pattern, so that the winding pattern is more densely packed in a plan view, and since the winding pattern is an arc-shaped single-turn pattern, it is possible to achieve a smaller and thinner substrate coil. Here, the gaps at both ends of the winding pattern refer particularly to the gaps in the arc-shaped portions that form the coil.

また、本発明においては、前記スルーホールは、前記接続部において、該接続部が延びた方向に対して一列または二列に並列されていることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。これによれば、接続部においてスルーホールを整然と配置させることができ、スルーホールの密度を上げ、各接続部の面積を小さくすることが可能である。 The present invention may also be a substrate coil characterized in that the through holes are arranged in one or two rows in parallel in the direction in which the connection parts extend in the connection parts. This allows the through holes to be arranged in an orderly manner in the connection parts, increasing the density of the through holes and reducing the area of each connection part.

また、本発明においては、前記巻き線パターンにおける前記接続部は、平面視で前記巻き線パターンの外部において接続されることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。これによれば、接続部が巻き線パターンにおいてコイルとして機能する部分の面積を低下させることを、より確実に回避できる。また、スルーホールを通過する電流によって生じる磁界が、巻き線パターン上を流れる電流によって生じる磁界の流れを乱すことを抑制できる。 The present invention may also be a substrate coil characterized in that the connection portion in the winding pattern is connected outside the winding pattern in a plan view. This more reliably prevents the connection portion from reducing the area of the portion of the winding pattern that functions as a coil. It also prevents the magnetic field generated by the current passing through the through hole from disrupting the flow of the magnetic field generated by the current flowing on the winding pattern.

また、本発明においては、前記スルーホールは、前記多層基板の一部の層のみを貫通する埋込スルーホールであり、前記多層基板において、より外側の二つの巻き線パターンの接続部の対は、より内側の二つの巻き線パターンの接続部の対よりも、平面視で前記巻き線パターンの中心からより離れた位置に配置されることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。これによれば、スルーホールは、互いに接続される巻き線パターンの間の層のみを貫通するので、他の層の巻き線パターンと干渉することはない。従って、スルーホール及び接続部の配置の自由度を高めることが可能である。このことにより、より確実に、各巻き線パターンにおける巻き線効率を高めることが可能となり、基板コイルの小型化や低背化を実現することが可能である。 In addition, in the present invention, the through holes may be embedded through holes that penetrate only some of the layers of the multilayer board, and the pair of connection parts of the two outer winding patterns in the multilayer board may be located farther from the center of the winding patterns in a plan view than the pair of connection parts of the two inner winding patterns. In this way, the through holes penetrate only the layers between the winding patterns that are connected to each other, so they do not interfere with the winding patterns of other layers. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in the placement of the through holes and the connection parts. This makes it possible to more reliably increase the winding efficiency of each winding pattern, and to achieve a smaller and thinner board coil.

また、本発明においては、前記スルーホールは、前記多層基板を貫通する貫通スルーホールであり、前記多層基板において、各巻き線パターンの接続部の対は、積層された順番によって、平面視で前記巻き線パターンの中心からより離れた位置またはより近づいた位置に配置されることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。これによっても、貫通スルーホールを有する接続部を、巻き線パターン上において平面視で密集して配置させることができ、基板コイルの小型化や低背化がさらに実現しやすい。また、接続部を全体的に巻き線パターンの円弧状の部分の外側に配置させることができるため、巻き線パターンの巻き線効率を高めることが可能である。 In addition, in the present invention, the through holes may be through holes that penetrate the multilayer substrate, and in the multilayer substrate, the pairs of connection parts of each winding pattern may be arranged in a position farther or closer to the center of the winding pattern in a planar view depending on the order of stacking. This also allows the connection parts having through holes to be arranged densely in a planar view on the winding pattern, making it easier to achieve a smaller and thinner substrate coil. In addition, since the connection parts can be arranged generally outside the arc-shaped portion of the winding pattern, it is possible to increase the winding efficiency of the winding pattern.

また、本発明においては、平面視で前記巻き線パターンの一部を覆うように配置される磁気コアを備え、前記接続部は、平面視で前記磁気コアが設けられていない部分に配置されることを特徴とする、基板コイルとしてもよい。ここで、磁気コアは、コイルの巻き線
によって生じる磁界の流れを効率化し磁界を増大させる。これに対し、スルーホールを通過する電流によって生じる磁界は、コイルの巻き線によって生じる磁界と方向が異なり、コイルの巻き線によって生じる磁界を乱す原因となり得る。これに対し、本発明においては、前記接続部は、平面視で前記磁気コアが設けられていない部分に配置されるため、スルーホールを通過する電流によって生じる磁界が、磁気コアによる磁界の流れを乱すことを抑制できる。その結果、基板コイルの巻き線により生じる磁界の流れをより確実に効率化し、増大させることが可能である。
The present invention may also provide a substrate coil that includes a magnetic core arranged to cover a part of the winding pattern in a plan view, and the connection portion is arranged in a portion where the magnetic core is not provided in a plan view. Here, the magnetic core increases the efficiency of the flow of the magnetic field generated by the coil windings. In contrast, the magnetic field generated by the current passing through the through hole has a different direction from the magnetic field generated by the coil windings, and may cause disturbance of the magnetic field generated by the coil windings. In contrast, in the present invention, the connection portion is arranged in a portion where the magnetic core is not provided in a plan view, so that the magnetic field generated by the current passing through the through hole can be prevented from disturbing the flow of the magnetic field generated by the magnetic core. As a result, it is possible to more reliably increase the efficiency and increase the flow of the magnetic field generated by the windings of the substrate coil.

また、本発明においては、複数のコイルを重ねるように配置し、一のコイルに電流を入力し、他のコイルに流れる誘導電流を出力するトランスであって、前記複数のコイルの中心を貫通するように配置される磁気コアをさらに備え、前記複数のコイルの少なくとも一部は、上記の特徴を持つ基板コイルであることを特徴とする、トランスとしてもよい。これによれば、トランス本来の機能の安定化を維持しつつ、トランスの小型化や低背化を実現することが可能である。 The present invention may also provide a transformer in which multiple coils are arranged so as to overlap, a current is input to one coil, and an induced current flows through the other coils, the transformer further comprising a magnetic core arranged to pass through the center of the multiple coils, and at least some of the multiple coils are substrate coils having the above characteristics. This makes it possible to achieve a smaller and thinner transformer while maintaining the stability of the original functions of the transformer.

また、本発明においては、前記磁気コアは、前記複数のコイルにおけるコイルの間にコアが配置されるパスコア構造を有することを特徴とする、トランスとしてもよい。ここで、トランスの作動効率を向上させるために共振Lを外付けするにあたり、トランスと共振Lを横に並べる場合は実装面積が増え、縦に積む場合はシールドが必要になり、高さが増大する不都合がある。二種類の基板コイルの間に磁気コアを挿入し、パスコア構造を適用することで、トランスの小型化や低背化を図りつつ、二種類の基板コイルの共振を誘起させることが可能となる。 In the present invention, the magnetic core may be a transformer having a path core structure in which a core is disposed between the coils of the multiple coils. Here, when attaching an external resonator L to improve the operating efficiency of the transformer, the mounting area increases when the transformer and the resonator L are arranged horizontally, and a shield is required when stacked vertically, resulting in an inconvenience of increased height. By inserting a magnetic core between two types of substrate coils and applying a path core structure, it is possible to induce resonance in the two types of substrate coils while achieving a smaller and lower-profile transformer.

また、本発明においては、前記磁気コアは、前記複数のコイルの中心を貫通する棒状のコアからなる棒コアであることを特徴とする、トランスとしてもよい。この構成においては、巻き線パターン上の接続箇所が磁気コアによって覆われることがなく、巻き線パターン上を流れる電流から発生する磁界に乱れが生じる欠点や、サイドコアどうしで通過する磁界の量が不均一になる欠点を避け、接続箇所の配置の自由度を高めることが可能である。 The present invention may also be a transformer characterized in that the magnetic core is a rod core made of a rod-shaped core that passes through the center of the multiple coils. In this configuration, the connection points on the winding pattern are not covered by the magnetic core, and it is possible to avoid the drawbacks of disturbances in the magnetic field generated by the current flowing through the winding pattern and uneven amounts of magnetic fields passing between side cores, and to increase the freedom of arrangement of the connection points.

また、本発明においては、前記磁気コアは、平面視で前記複数のコイルの一部を覆うように配置され、前記接続部は、平面視で前記磁気コアが設けられていない部分に配置されることを特徴とする、トランスとしてもよい。これによれば、トランスを構成する基板コイルにおいても、巻き線により生じる磁界の流れをより確実に効率化し、増大させることが可能である。 The present invention may also be a transformer characterized in that the magnetic core is arranged so as to cover a portion of the coils in plan view, and the connection portion is arranged in a portion where the magnetic core is not provided in plan view. This makes it possible to more reliably increase and streamline the flow of the magnetic field generated by the windings in the substrate coil that constitutes the transformer.

なお、本発明においては、上記の課題を解決するための手段は、可能なかぎり組み合わせて使用することが可能である。 In addition, in the present invention, the means for solving the above problems can be used in combination as much as possible.

本発明によれば、巻き線パターンのターン数のロスを減少させ、その結果、基板コイルの小型化や低背化を実現することが可能である。また、接続部による寄生成分を抑制し、基板コイルの導電性に対する信頼性を向上させることが可能である。基板コイル化により、電子回路基板への内蔵化による電子機器の小型化、部品実装点数削減や生産コストの低減も可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the loss in the number of turns in the winding pattern, thereby making it possible to realize a smaller and thinner substrate coil. It is also possible to suppress parasitic components due to the connection parts and improve the reliability of the substrate coil's conductivity. By making the substrate coil, it is also possible to miniaturize electronic devices by incorporating them into electronic circuit boards, reduce the number of parts mounted, and reduce production costs.

従来の基板コイルに係る、第1基板から第8基板までの各基板を貫通して基板どうし、あるいは基板上における巻き線パターンどうしを接続する部分である接続箇所について説明するための図である。13 is a diagram for explaining connection points in a conventional substrate coil, which are portions that penetrate each of the first to eighth substrates to connect the substrates to each other or connect winding patterns on the substrates to each other. 実施例1に係る基板コイルの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a substrate coil according to the first embodiment. 基板コイルと、第2の基板コイルとを利用してトランスを構成した場合の断面図である。11 is a cross-sectional view of a transformer formed using a substrate coil and a second substrate coil. FIG. 実施例1における基板コイルにおける各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明するための図である。4A to 4C are diagrams for explaining in detail the connection state of each winding pattern in the substrate coil in the first embodiment. 実施例1における基板コイルに磁気コアを組み合わせた場合の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a substrate coil combined with a magnetic core in the first embodiment. 実施例1における各基板における巻き線パターン、及び基板コイルに磁気コアを組み合わせた場合の平面図である。4 is a plan view showing the winding patterns on each substrate in the first embodiment, and a combination of a substrate coil and a magnetic core. FIG. 実施例2における基板コイルにおける各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明するための図である。13 is a diagram for explaining in detail the connection state of each winding pattern in the substrate coil in Example 2. FIG. 実施例2における各基板における巻き線パターン、及び基板コイルに磁気コアを組み合わせた場合の平面図である。13 is a plan view showing the winding patterns on each substrate in the second embodiment, and a combination of a substrate coil and a magnetic core. FIG. 実施例3における基板コイルにおける各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明するための図である。13 is a diagram for explaining in detail the connection state of each winding pattern in the substrate coil in Example 3. FIG. 実施例4におけるトランスの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a transformer according to a fourth embodiment.

〔適用例〕
本適用例においては、複数の巻き線パターンから成り、巻き線パターンのターン数が1ターンである螺旋形状の基板コイルを多層基板に適用した場合について説明する。
[Application example]
In this application example, a spiral substrate coil made up of a plurality of winding patterns, each having one turn, is applied to a multi-layer substrate.

円弧状の巻き線パターンは、接続部において、スルーホールと呼ばれる導電性のあるホールによって上側の巻き線パターンと下側の巻き線パターンとが垂直方向に電気的に接続されている。スルーホールによって接続された巻き線パターンがさらに積層されることで、基板コイルが形成される。円弧状の部分を有する巻き線パターンの両端には隙間があり、接続部は、平面視でこの隙間の幅方向に沿って延びた細長形状を有している。そして、互いに接続される二つの巻き線パターンの接続部の対と、次に接続される二つの巻き線パターンの接続部の対とは、基板コイルにおいて平面視で重ならない位置に形成される。さらに、スルーホールは、接続部において、接続部が延びた方向に対して一列または二列に並列されている。 At the connection part of the arc-shaped winding patterns, the upper winding pattern and the lower winding pattern are electrically connected vertically by conductive holes called through holes. The winding patterns connected by the through holes are further stacked to form a substrate coil. There are gaps at both ends of the winding pattern having an arc-shaped portion, and the connection part has an elongated shape extending along the width direction of the gap in a plan view. Furthermore, a pair of connection parts of two winding patterns that are connected to each other and a pair of connection parts of two winding patterns that are next connected are formed in positions on the substrate coil that do not overlap in a plan view. Furthermore, the through holes are arranged in parallel in one or two rows at the connection part in the direction in which the connection parts extend.

スルーホールは、多層基板の一部の層のみを貫通する埋込スルーホールとしてもよい。図4(a)に黒点で示す接続箇所どうしを接続する実線は、埋込スルーホールである。図4(a)に示す通り、多層基板において、積層方向がより外側に重ねられた二つの巻き線パターンどうしを接続する埋込スルーホールは、より内側に重ねられた二つの巻き線パターンどうしを接続する埋込スルーホールよりも、基板コイルにおいて平面視で巻き線パターンの中心からより離れた位置に配置される。少なくとも、最も内側の二つの巻き線パターンを接続する埋込スルーホールは、平面視で、巻き線パターンの両端の間の隙間の内部に配置されていてもよい。接続部はいずれも上記の隙間の幅方向に延びた細長形状を有し、幅方向と垂直方向に並列されている。 The through holes may be embedded through holes that penetrate only some of the layers of the multilayer board. The solid lines connecting the connection points shown by black dots in FIG. 4(a) are embedded through holes. As shown in FIG. 4(a), in the multilayer board, the embedded through holes connecting two winding patterns stacked on the outer side in the stacking direction are positioned farther from the center of the winding patterns in a plan view of the board coil than the embedded through holes connecting two winding patterns stacked on the inner side. At least the embedded through holes connecting the two innermost winding patterns may be positioned inside the gap between both ends of the winding patterns in a plan view. All of the connection parts have an elongated shape extending in the width direction of the gap and are arranged in parallel in the width direction and perpendicular to the width direction.

スルーホールは、多層基板を貫通する貫通スルーホールとしてもよい。この場合には、図7(a)に黒点で示す接続箇所どうしを接続する実線のように、貫通スルーホールを用いて、各巻き線パターンを接続する。図7に示す例では、多層基板において、接続部はいずれも上記の隙間の幅方向に延びた細長形状を有し、幅方向と垂直方向に並列されている。 The through holes may be through holes that penetrate the multilayer board. In this case, the winding patterns are connected using through holes, as shown by the solid lines connecting the connection points shown by black dots in Figure 7(a). In the example shown in Figure 7, in the multilayer board, all of the connection parts have an elongated shape that extends in the width direction of the gap, and are arranged in parallel in the width direction and perpendicular to the width direction.

なお、基板コイルは、コイルの巻き線によって生じる磁界の流れを効率化し、磁界を増大させる磁気コアを備えている場合がある。本適用例における基板コイルにおいて平面視
で巻き線パターンの一部は磁気コアに覆われており、接続部は、磁気コアに覆われていない部分に配置されてもよい。このことで、接続部におけるスルーホールを通過する電流によって生じる磁界が、磁気コアによる磁界の流れを乱すことを抑制できる。その結果、基板コイルの巻き線により生じる磁界の流れをより確実に効率化し、増大させることが可能である。
The substrate coil may include a magnetic core that increases the efficiency of the flow of the magnetic field generated by the windings of the coil. In the substrate coil of this application example, a part of the winding pattern may be covered by the magnetic core in a plan view, and the connection part may be disposed in a part not covered by the magnetic core. This makes it possible to prevent the magnetic field generated by the current passing through the through hole in the connection part from disturbing the flow of the magnetic field generated by the magnetic core. As a result, it is possible to more reliably increase the efficiency and increase the flow of the magnetic field generated by the windings of the substrate coil.

また、上記の特徴を有し、巻き数の異なる基板コイルを複数重ねるように配置することで、一の基板コイルに電流を入力し、他の基板コイルに流れる誘導電流を出力することでトランスを形成することも可能である。 In addition, by arranging multiple substrate coils with the above characteristics and different numbers of turns in a stacked manner, it is possible to form a transformer by inputting a current into one substrate coil and outputting an induced current flowing through the other substrate coils.

〔実施例1〕
以下、本発明の実施例1に係る基板コイル及びトランスについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明に係る基板コイル及びトランスは、以下の構成に限定する趣旨のものではない。
Example 1
Hereinafter, a substrate coil and a transformer according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the substrate coil and the transformer according to the present invention are not intended to be limited to the following configurations.

<基板コイルについて>
図1は、従来の基板コイルに係る、第1基板11から第8基板81までの各基板を貫通して基板どうし、あるいは基板上における巻き線パターンどうしを接続する部分である接続箇所について説明するための図である。図1(a)は接続箇所の配置を示す平面図、図1(b)は、各巻き線パターンと各接続箇所との接続関係を示す模式的な図である。接続箇所どうしは、巻き線パターンの平面に対して垂直方向に導通するスルーホールによって接続されている。スルーホールの内部は、ペースト状の絶縁性の樹脂と導電性のメッキによって充填されている。
<About the printed circuit board coil>
Fig. 1 is a diagram for explaining connection points in a conventional substrate coil, which are portions that penetrate each of the first substrate 11 to the eighth substrate 81 to connect the substrates to each other or the winding patterns on the substrates to each other. Fig. 1(a) is a plan view showing the arrangement of the connection points, and Fig. 1(b) is a schematic diagram showing the connection relationship between each winding pattern and each connection point. The connection points are connected to each other by through holes that are conductive in a direction perpendicular to the plane of the winding patterns. The inside of the through holes is filled with a paste-like insulating resin and conductive plating.

図1(a)に示す平面図において、基板コイル100は、例えば、巻き線パターンが設けられた第1基板11から第8基板81の8層の基板を重ね、連続して重なる2枚の基板の巻き線パターンどうしを電気的に接続させることで、巻き数8ターンに相当するコイルを形成したものである。図1(a)においては、一番上部に配置される第1基板11が視認できる状態が示されている。 In the plan view shown in FIG. 1(a), the substrate coil 100 is formed by stacking eight layers of substrates, from a first substrate 11 to an eighth substrate 81, each having a winding pattern, and electrically connecting the winding patterns of two consecutively stacked substrates to form a coil with eight turns. In FIG. 1(a), the first substrate 11, which is located at the top, is visible.

第1基板11には、コイルの第1層に相当する円弧状の導体パターンである第1巻き線パターン11aが設けられている。そして、第1巻き線パターン11aと接続される入力端子11b、及び不図示の第8基板81における第8巻き線パターン81aと第2基板21から第7基板71を貫通した形で接続される出力端子11cを有している。また、磁気コア(後述)が挿入されるための開口11f、11g、11hを有している。この巻き線パターンと、磁気コアが挿入されるための開口については、第2基板21から第8基板81にも共通に設けられている(21a~81a、21f~81f、21g~81g、21h~81h)。 The first board 11 is provided with a first winding pattern 11a, which is an arc-shaped conductor pattern corresponding to the first layer of the coil. It also has an input terminal 11b connected to the first winding pattern 11a, and an output terminal 11c connected to the eighth winding pattern 81a in the eighth board 81 (not shown) in a manner that penetrates from the second board 21 to the seventh board 71. It also has openings 11f, 11g, and 11h for inserting a magnetic core (described below). The winding pattern and openings for inserting the magnetic core are also provided in common on the second board 21 to the eighth board 81 (21a to 81a, 21f to 81f, 21g to 81g, 21h to 81h).

図1(a)に示すように、第1基板11の平面上において、第1巻き線パターン11aの周辺には接続箇所が、接続箇所11d(21e)から接続箇所71d(81e)まで八ヶ所形成されている。この接続箇所の数は、第1基板11から第8基板81までの8層の基板の数と同じである。接続箇所のそれぞれにおいて、スルーホールが4つずつ設けられており、第1基板11から第8基板81までの各基板を貫通している。なお、図1(a)に示す第1巻き線パターン11aはシングルターンであるが、マルチターンであってもよい。ただし、マルチターンである場合はシングルターンである場合と比較して、同じ合計ターン数を得るために必要な接続箇所の数を減少させることができるが、電流容量は減少する。第2巻き線パターン21aから第8巻き線パターン81aについても同様のことが言える。 As shown in FIG. 1(a), eight connection points are formed around the first winding pattern 11a on the plane of the first substrate 11, from connection point 11d (21e) to connection point 71d (81e). The number of connection points is the same as the number of the eight layers of substrates from the first substrate 11 to the eighth substrate 81. Four through holes are provided at each connection point, penetrating each substrate from the first substrate 11 to the eighth substrate 81. Note that the first winding pattern 11a shown in FIG. 1(a) is a single turn, but may be a multi-turn. However, in the case of a multi-turn, the number of connection points required to obtain the same total number of turns can be reduced compared to the case of a single turn, but the current capacity is reduced. The same can be said for the second winding pattern 21a to the eighth winding pattern 81a.

図1(b)に示すように、各接続箇所におけるスルーホールは、特定の二層の基板における巻き線パターンと接続し、他の基板における巻き線パターンとは接続しないように、第1基板11から第8基板81までの各基板を貫通している。例えば、接続箇所21d(31e)におけるスルーホールは、第2巻き線パターン21aにおける接続箇所21dと第3巻き線パターン31aにおける接続箇所31eと接続し、他の巻き線パターンとは接続せずに第1基板11から第8基板81までの各基板を貫通している。 As shown in FIG. 1(b), the through-holes at each connection point penetrate each of the first board 11 to the eighth board 81 so as to connect to the winding pattern in a specific two-layer board and not to the winding patterns in the other boards. For example, the through-hole at connection point 21d (31e) connects to connection point 21d in the second winding pattern 21a and connection point 31e in the third winding pattern 31a, and penetrates each of the first board 11 to the eighth board 81 without connecting to the other winding patterns.

図1(b)に示すように、第1巻き線パターン11aから第8巻き線パターン81aについて、平面視において重なる位置関係にある二つの巻き線パターンは接続箇所においてスルーホールによって接続されている。そして、最外層の第1基板11における第1巻き線パターン11aと第8基板81における第8巻き線パターン81aも接続箇所81dと接続箇所11eにおいてスルーホールによって接続されている。接続箇所は黒点で、接続箇所どうしを接続させるスルーホールは実線で、接続箇所どうしを接続させないスルーホールは点線で示している。図1に示す従来の基板コイル100においては、平面視で接続箇所が散在している。そのため、各巻き線パターンは接続箇所と接続するために面積が大きくなり、基板コイル100の小型化や低背化の実現が困難になる。また、寄生Cや寄生Lが発生し易い。そこで、実施例1では、基板コイル100の小型化や低背化の実現を目的に、各巻き線パターン上に接続箇所を密に配置し、各巻き線パターンの面積の増加や、寄生成分を抑制する例について考える。 As shown in FIG. 1B, for the first winding pattern 11a to the eighth winding pattern 81a, the two winding patterns that are in an overlapping positional relationship in a plan view are connected by through holes at the connection points. The first winding pattern 11a in the outermost first substrate 11 and the eighth winding pattern 81a in the eighth substrate 81 are also connected by through holes at connection points 81d and 11e. The connection points are indicated by black dots, through holes that connect the connection points are indicated by solid lines, and through holes that do not connect the connection points are indicated by dotted lines. In the conventional substrate coil 100 shown in FIG. 1, the connection points are scattered in a plan view. Therefore, the area of each winding pattern becomes large in order to connect with the connection points, making it difficult to realize a small size and low height of the substrate coil 100. In addition, parasitic C and parasitic L are likely to occur. Therefore, in Example 1, we consider an example in which the connection points are densely arranged on each winding pattern to suppress the increase in the area of each winding pattern and the parasitic components, with the aim of achieving a smaller and lower-profile substrate coil 100.

図2は、実施例1に係る基板コイル10の平面図である。実施例1に係る基板コイル10も、巻き線パターンが設けられた第1基板1から第8基板8の8層の基板を重ね、連続して重なる2枚の基板の巻き線パターンどうしを電気的に接続させることで、巻き数7ターンに相当するコイルを形成した例であるが、基板の層数は8層に限らない。ここで、第1基板1から第8基板8は、本発明における多層基板を構成する複数の層に相当する。 Figure 2 is a plan view of the substrate coil 10 according to the first embodiment. The substrate coil 10 according to the first embodiment is also an example in which a coil equivalent to seven turns is formed by stacking eight layers of substrates, the first substrate 1 to the eighth substrate 8, each having a winding pattern, and electrically connecting the winding patterns of two consecutively stacked substrates, but the number of substrate layers is not limited to eight. Here, the first substrate 1 to the eighth substrate 8 correspond to the multiple layers that make up the multilayer substrate in the present invention.

図2に示す平面図には不図示であるが、図1(a)に示す平面図と比較して、接続箇所は基板コイル10において平面視で密に、且つ円弧状のコイル部分の近傍に配置されることで、第1巻き線パターン1aから第8巻き線パターン8aの面積を小さくすることが可能である。なお図2に示す基板コイル10において、巻き線パターン1aと同様の巻き線パターン2a~8aと、磁気コアが挿入されるための開口1f、1g、1hと同様の開口(2f~8f、2g~8g、2h~8h)が、第2基板2から第8基板8にも共通に設けられている点については、図1(a)に示す基板コイル100と共通である。ここで、接続箇所は、本発明における接続部に相当する。 Although not shown in the plan view shown in FIG. 2, compared to the plan view shown in FIG. 1(a), the connection points are densely arranged in plan view in the board coil 10 and near the arc-shaped coil portion, which makes it possible to reduce the area of the first winding pattern 1a to the eighth winding pattern 8a. The board coil 10 shown in FIG. 2 is the same as the board coil 100 shown in FIG. 1(a) in that the winding patterns 2a to 8a similar to the winding pattern 1a, and the openings (2f to 8f, 2g to 8g, 2h to 8h) similar to the openings 1f, 1g, and 1h for inserting the magnetic core are also provided in the second board 2 to the eighth board 8. Here, the connection points correspond to the connection parts in this invention.

図3は、基板コイル10と、巻き数の異なる第2の基板コイル20とを利用してトランス30を構成した場合の断面図である。トランス30は、図2に示した8層(8ターン)の基板コイル10と、ターン数及び巻き数の異なる第2の基板コイル20とを、磁気コア40で磁気的に結合することで構成される。このように、基板コイル10、20を用いてトランス30を構成することで、小型化や低背化を実現することができる。なお、同様に基板コイル10と磁気コア40とを組み合わせることでインダクタ素子を構成することも可能である。 Figure 3 is a cross-sectional view of a transformer 30 constructed using a substrate coil 10 and a second substrate coil 20 with a different number of turns. The transformer 30 is constructed by magnetically coupling the eight-layer (eight turns) substrate coil 10 shown in Figure 2 with a second substrate coil 20 with a different number of turns and turns using a magnetic core 40. In this way, by constructing the transformer 30 using the substrate coils 10 and 20, it is possible to achieve a smaller size and a lower height. It is also possible to construct an inductor element by combining the substrate coil 10 and the magnetic core 40 in a similar manner.

次に、図4を用いて、実施例1における基板コイル10における各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明する。図4(a)は、基板コイル10を構成する各基板の巻き線パターンにおける接続箇所の配置を示す模式図である。図4(b)は、基板コイル10における巻き線パターン及び接続箇所付近の断面図である。この例では、基板10の全体を貫通するスルーホールの他、特定の二つの層の巻き線パターンどうしを接続するスルーホールである、所謂埋込スルーホールを用いている。この埋込スルーホールは、スルーホールの位置の自由度を高めることで、基板コイル10の小型化や低背化を図ることを可能
とするために導入されたものである。この例では、スルーホールを巻き線パターンの円弧状の部分に配置すると、コイルとして使用される面積が低下し、巻き線効率が低下することから、スルーホールを巻き線パターン円弧状の部分の外部に配置することとしている。
Next, the connection state of each winding pattern in the substrate coil 10 in the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4. FIG. 4(a) is a schematic diagram showing the arrangement of connection points in the winding patterns of each substrate constituting the substrate coil 10. FIG. 4(b) is a cross-sectional view of the winding patterns in the substrate coil 10 and the vicinity of the connection points. In this example, in addition to through holes penetrating the entire substrate 10, so-called embedded through holes, which are through holes that connect the winding patterns of two specific layers, are used. These embedded through holes are introduced to enable the substrate coil 10 to be made smaller and lower in height by increasing the degree of freedom in the position of the through holes. In this example, if the through holes are arranged in the arc-shaped portion of the winding pattern, the area used as a coil is reduced and the winding efficiency is reduced, so the through holes are arranged outside the arc-shaped portion of the winding pattern.

図4(a)の基板コイル10に示すように、基板コイル10を構成する巻き線パターンの中で最も内側に形成された第4巻き線パターン4a及び第5巻き線パターン5aを接続する埋込スルーホール(接続箇所4dと接続箇所5eを接続する埋込スルーホール)が、基板コイル10において平面視ですべての巻き線パターンの中心に最も近い。他の埋込スルーホールについては、第4巻き線パターン4a及び第5巻き線パターン5aより外側の巻き線パターンに向かうにつれて、基板コイル10において平面視ですべての巻き線パターンの中心から離れていく。最外層の巻き線パターンどうしを接続する埋込スルーホール(接続箇所8dと接続箇所1eを接続する埋込スルーホール)が基板コイル10において平面視ですべての巻き線パターンの中心から最も遠い位置にある。 As shown in the substrate coil 10 in FIG. 4(a), the embedded through hole (embedded through hole connecting connection point 4d and connection point 5e) connecting the fourth winding pattern 4a and the fifth winding pattern 5a, which are formed on the innermost side of the winding patterns constituting the substrate coil 10, is closest to the center of all the winding patterns in the substrate coil 10 in a planar view. As for the other embedded through holes, they move away from the center of all the winding patterns in the substrate coil 10 in a planar view as they move toward the winding patterns outside the fourth winding pattern 4a and the fifth winding pattern 5a. The embedded through hole (embedded through hole connecting connection point 8d and connection point 1e) connecting the winding patterns in the outermost layer is located in a position farthest from the center of all the winding patterns in the substrate coil 10 in a planar view.

図4(b)の基板コイル10の断面の模式図に示すように、接続箇所4dと接続箇所5eを接続する埋込スルーホールを中心に、接続箇所3dと接続箇所4eを接続する埋込スルーホール、及び接続箇所2dと接続箇所3eを接続する埋込スルーホール、及び接続箇所1dと接続箇所2eを接続する埋込スルーホールはそれぞれ、接続箇所5dと接続箇所6eを接続する埋込スルーホール、及び接続箇所6dと接続箇所7eを接続する埋込スルーホール、及び接続箇所7dと接続箇所8eを接続する埋込スルーホールと、第4巻き線パターン4a及び第5巻き線パターン5aの間のスペースを境に対照的な位置関係にある。なお、巻き線パターンの数は、八個に限らない。 As shown in the schematic diagram of the cross section of the substrate coil 10 in FIG. 4(b), the embedded through hole connecting the connection point 4d and the connection point 5e is in the center, and the embedded through hole connecting the connection point 3d and the connection point 4e, the embedded through hole connecting the connection point 2d and the connection point 3e, and the embedded through hole connecting the connection point 1d and the connection point 2e are in a symmetrical positional relationship with the embedded through hole connecting the connection point 5d and the connection point 6e, the embedded through hole connecting the connection point 6d and the connection point 7e, and the embedded through hole connecting the connection point 7d and the connection point 8e, with the space between the fourth winding pattern 4a and the fifth winding pattern 5a as the boundary. Note that the number of winding patterns is not limited to eight.

図4の基板コイル10の製造プロセスについては以下の通りである。まず、基板の両面に巻き線パターンが設けられ、スルーホールによってそれらが接続されたコア材の両面に対し、新たな層をそれぞれ積層する。次にドリル加工によって層にホールをあけ、めっき加工及び穴埋めし、埋込スルーホールを形成する。次に埋込スルーホールの上に巻き線パターンを形成する。以下、このプロセスを繰り返し、最外層まで形成されたら最後にソルダーレジストを貼り付け、外形加工する。なお、コア材は複数あって、各々のコア材に対し、新たな層を積層するようにしてもよい。 The manufacturing process for the substrate coil 10 in Figure 4 is as follows. First, winding patterns are provided on both sides of the substrate, and new layers are laminated on both sides of the core material to which they are connected by through holes. Next, holes are drilled in the layers, plated and filled to form buried through holes. Next, the winding pattern is formed on top of the buried through holes. This process is repeated until the outermost layer is formed, at which point solder resist is applied and the exterior is processed. Note that there may be multiple core materials, and a new layer may be laminated on each of the core materials.

図5は、実施例1における基板コイル10に磁気コア40を組み合わせた場合の斜視図である。図では、簡単のため、各基板の巻き線パターンによって形成されるコイル部分のみ示す。このように、磁気コア40は、平面視で巻き線パターンの中心に対して点対称の形状を有しており、巻き線パターンの中心から外周側に向かって扇形状に広がる形状を有する。第1巻き線パターン1aは、一部のみ磁気コア40によって覆われている。この磁気コア40は、第1巻き線パターン1a~第8巻き線パターン8aを流れる電流によって生じる磁界をより効率よく通過させることで、より高いインダクタンスを得たり、トランスを構成する場合に磁気結合をより強くしたりするために用いられる。 Figure 5 is a perspective view of the substrate coil 10 in Example 1 combined with a magnetic core 40. For simplicity, the figure shows only the coil portion formed by the winding patterns of each substrate. Thus, the magnetic core 40 has a shape that is point-symmetrical with respect to the center of the winding pattern in a plan view, and has a shape that spreads out in a fan shape from the center of the winding pattern toward the outer periphery. The first winding pattern 1a is only partially covered by the magnetic core 40. This magnetic core 40 is used to obtain higher inductance by more efficiently passing the magnetic field generated by the current flowing through the first winding pattern 1a to the eighth winding pattern 8a, or to strengthen the magnetic coupling when constructing a transformer.

ここで、接続箇所1dから接続箇所2e(不図示)に向かって流れる電流の向きは、第1巻き線パターン1a上を流れる電流の向きと異なるため、それらの電流から発生する磁力の向きもそれぞれ異なる。そのため、接続箇所1dの周辺に発生する磁界が増大すると、磁気コア40を通過する磁界に乱れが生じる。よって、接続箇所1dは、磁気コア40によって覆われていない部分に配置されている。なお、図5では第1基板1における第1巻き線パターン1aを例示しているが、第2巻き線パターン2aから第8巻き線パターン8aについても、巻き線パターンが一部のみ磁気コア40によって覆われている点、及び接続箇所が磁気コア40によって覆われていない部分に配置されている点は共通である。 Here, the direction of the current flowing from connection point 1d to connection point 2e (not shown) is different from the direction of the current flowing on the first winding pattern 1a, and the directions of the magnetic forces generated from these currents are also different. Therefore, when the magnetic field generated around connection point 1d increases, the magnetic field passing through the magnetic core 40 is disturbed. Therefore, connection point 1d is located in a part that is not covered by the magnetic core 40. Note that FIG. 5 illustrates the first winding pattern 1a on the first substrate 1, but the second winding pattern 2a to the eighth winding pattern 8a are common in that only a part of the winding pattern is covered by the magnetic core 40 and that the connection points are located in parts that are not covered by the magnetic core 40.

図6は、実施例1における各基板における巻き線パターン、及び基板コイル10に磁気
コア40を組み合わせた場合の平面図である。図6(a)は、第1基板1~第8基板8における、各巻き線パターン1a~8aの平面図である。図6(b)は、巻き線パターン1a~8aをこの順に重ね、基板コイル10に磁気コア40を組み合わせた場合の平面図である。なお、図6(b)では、巻き線パターン1a~8aを見易くするため、磁気コア40については、センターコア40aとサイドコア40b、40cの断面のみを表示している。
Fig. 6 is a plan view of the winding patterns on each substrate in the first embodiment, and of the substrate coil 10 combined with the magnetic core 40. Fig. 6(a) is a plan view of the winding patterns 1a to 8a on the first substrate 1 to the eighth substrate 8. Fig. 6(b) is a plan view of the substrate coil 10 combined with the magnetic core 40, with the winding patterns 1a to 8a stacked in this order. Note that in Fig. 6(b), in order to make the winding patterns 1a to 8a easier to see, only the cross sections of the center core 40a and the side cores 40b and 40c of the magnetic core 40 are shown.

実施例1においては、図6(a)に示すように、第1基板1から第8基板8における、巻き線パターン1a~8aを重ねることで基板コイル10における巻き線10aが形成されている。各々の巻き線パターン1a~8aは、円弧部分の両端に隙間が設けられたパターンとなっており、各々の巻き線パターン1a~8aにおいては、円弧部分の隙間を挟んだ両端が、円弧部分の中心から離れる方向に延伸して各接続箇所と繋がっている。第1巻き線パターン1a以外の巻き線パターンは、隙間を挟むように各巻き線パターンの両端に接続箇所が配置されている。第1巻き線パターン1aは、入力端子1bと、円弧部分とは離れた出力端子1cを有し、円弧部分の入力端子1bとは反対側の端部と出力端子1cとに接続箇所が配置されている。また、巻き線10aの平面視で第1巻き線パターン1aが有する入力端子1bと第8巻き線パターン8aが有する出力端子1iは隣り合う位置関係にある。 In the first embodiment, as shown in FIG. 6(a), the winding 10a in the substrate coil 10 is formed by overlapping the winding patterns 1a to 8a in the first substrate 1 to the eighth substrate 8. Each of the winding patterns 1a to 8a has a pattern in which a gap is provided at both ends of the arc portion, and in each of the winding patterns 1a to 8a, both ends of the arc portion that sandwich the gap extend in a direction away from the center of the arc portion and are connected to each connection point. The winding patterns other than the first winding pattern 1a have connection points arranged at both ends of each winding pattern so as to sandwich a gap. The first winding pattern 1a has an input terminal 1b and an output terminal 1c separated from the arc portion, and a connection point is arranged at the end of the arc portion opposite the input terminal 1b and the output terminal 1c. In addition, the input terminal 1b of the first winding pattern 1a and the output terminal 1i of the eighth winding pattern 8a are adjacent to each other in a plan view of the winding 10a.

巻き線10aにおける埋込スルーホールの接続について、第1巻き線パターン1aにおける中心に近い側の接続箇所1dと、第2巻き線パターン2aにおける中心に遠い側の接
続箇所2eが埋込スルーホールによって接続されている。同様に、第2巻き線パターン2aにおける中心に近い側の接続箇所2dと、第3巻き線パターン3aにおける中心に遠い側の接続箇所3eが埋込スルーホールによって接続されている。第3巻き線パターン3aと第4巻き線パターン4aの接続についても同様である。第4巻き線パターン4aの接続箇所4dと第5巻き線パターン5aの接続箇所5eは、巻き線パターンにおける円弧部分において埋込スルーホールによって接続されている。第5巻き線パターン5aにおける中心に遠い側の接続箇所5dと、第6巻き線パターン6aにおける中心に近い側の接続箇所6eが埋込スルーホールによって接続されている。同様に、第6巻き線パターン6aにおける中心に遠い側の接続箇所6dと、第7巻き線パターン7aにおける中心に近い側の接続箇所7eが埋込スルーホールによって接続されている。第7巻き線パターン7aと第8巻き線パターン8aの接続についても同様である。第8巻き線パターン8aの接続箇所8dは、第8基板8から第1基板1へ基板全体を貫通して第1巻き線パターン1aにおける中心に遠い側の接続箇所1eと埋込スルーホールによって接続されている。
Regarding the connection of the buried through holes in the winding 10a, the connection point 1d on the side closer to the center in the first winding pattern 1a and the connection point 2e on the side farther from the center in the second winding pattern 2a are connected by a buried through hole. Similarly, the connection point 2d on the side closer to the center in the second winding pattern 2a and the connection point 3e on the side farther from the center in the third winding pattern 3a are connected by a buried through hole. The same is true for the connection between the third winding pattern 3a and the fourth winding pattern 4a. The connection point 4d of the fourth winding pattern 4a and the connection point 5e of the fifth winding pattern 5a are connected by a buried through hole in the arc portion of the winding pattern. The connection point 5d on the side farther from the center in the fifth winding pattern 5a and the connection point 6e on the side closer to the center in the sixth winding pattern 6a are connected by a buried through hole. Similarly, the connection point 6d on the side farther from the center in the sixth winding pattern 6a and the connection point 7e on the side closer to the center in the seventh winding pattern 7a are connected by a buried through hole. The same is true for the connection between the seventh winding pattern 7a and the eighth winding pattern 8a. A connection point 8d of the eighth winding pattern 8a passes through the entire substrate from the eighth substrate 8 to the first substrate 1 and is connected to a connection point 1e of the first winding pattern 1a, which is located farther from the center, by a buried through hole.

図6(b)に示すように、巻き線10aの平面視で接続箇所1d(2e)、及び接続箇所2d(3e)、及び接続箇所3d(4e)は出力端子1i上に、接続箇所5d(6e)、及び接続箇所6d(7e)、及び接続箇所7d(8e)は入力端子1b上に配置されている。接続箇所4d(5e)は、入力端子1bと出力端子1iの間のスペースに密に収まっている。接続箇所8d(1e)は、全ての接続箇所の中で巻き線パターンの中心から最も遠い位置に配置されている。これら八箇所の、スルーホールで互いに接続される接続箇所の対は、巻き線10aの平面視で重ならない配置で並んでいる。また、各々の接続箇所は、いずれも所定の方向に延びる細長形状を有しており、該所定の方向と垂直方向に並列されている。ここで、所定の方向とは、入力端子1bと出力端子1iの間の隙間の幅方向のことである。 As shown in FIG. 6(b), in a plan view of the winding 10a, the connection points 1d (2e), 2d (3e), and 3d (4e) are located on the output terminal 1i, and the connection points 5d (6e), 6d (7e), and 7d (8e) are located on the input terminal 1b. The connection point 4d (5e) is tightly packed in the space between the input terminal 1b and the output terminal 1i. The connection point 8d (1e) is located at the farthest position from the center of the winding pattern among all the connection points. These eight pairs of connection points connected to each other by through holes are arranged in a non-overlapping arrangement in a plan view of the winding 10a. In addition, each connection point has an elongated shape extending in a predetermined direction, and is arranged in parallel in a direction perpendicular to the predetermined direction. Here, the predetermined direction refers to the width direction of the gap between the input terminal 1b and the output terminal 1i.

図6(b)の平面図を図1(a)の平面図と比較して、巻き線10aの平面視で接続箇所が効率的に密に配置されているため、各巻き線パターンの面積が小さい。すなわち、従来の技術と比較して、実施例1における基板コイル10は小型化や低背化を実現しやすい。また、接続箇所による寄生成分を抑制することも可能である。 Comparing the plan view of FIG. 6(b) with the plan view of FIG. 1(a), the connection points are efficiently and densely arranged in the plan view of the winding 10a, so the area of each winding pattern is small. In other words, compared to the conventional technology, the substrate coil 10 in Example 1 is easier to achieve a smaller size and lower height. It is also possible to suppress parasitic components due to the connection points.

また、上述通り、接続箇所4dと接続箇所5eを接続する埋込スルーホールを中心に、巻き線10aにおける外側の巻き線パターンを接続する埋込スルーホールほど巻き線10aの平面視で巻き線パターンの中心から遠い位置に配置されている。具体的には、接続箇所1d(2e)と接続箇所2d(3e)と接続箇所3d(4e)とが、巻き線10aの平面視でこの順番で出力端子1i上において、巻き線パターンの中心に近づくように並列され、接続箇所5d(6e)と接続箇所6d(7e)と接続箇所7d(8e)とが、巻き線10aの平面視でこの順番で入力端子1b上において、巻き線パターンの中心から離れるように並列されている。 As described above, the buried through holes connecting the outer winding patterns in the winding 10a are arranged at positions farther from the center of the winding pattern in the plan view of the winding 10a, with the buried through hole connecting the connection point 4d and the connection point 5e at the center. Specifically, the connection point 1d (2e), the connection point 2d (3e), and the connection point 3d (4e) are arranged in this order on the output terminal 1i in the plan view of the winding 10a, so as to approach the center of the winding pattern, and the connection point 5d (6e), the connection point 6d (7e), and the connection point 7d (8e) are arranged in this order on the input terminal 1b in the plan view of the winding 10a, so as to move away from the center of the winding pattern.

〔実施例2〕
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例1では、巻き線10aにおいて厚み方向の中央の基板に形成された二つの巻き線パターンどうしを接続するスルーホールを中心に、巻き線10aにおける外側の巻き線パターンどうしを接続するスルーホールほど巻き線10aの平面視で巻き線パターンの中心から遠い位置に配置されている例、すなわち基板コイル10に埋込スルーホールを適用した例について説明したが、実施例2では、基板コイルに貫通スルーホールを適用した例であって、巻き線において下側の巻き線パターンを接続するスルーホールほど巻き線の平面視で巻き線パターンの中心から遠い位置に配置されている例について説明する。
Example 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a through hole that connects two winding patterns formed on the substrate at the center in the thickness direction of the winding 10a is placed at a position farther from the center of the winding pattern in the plan view of the winding 10a, that is, an example in which embedded through holes are applied to the substrate coil 10. In the second embodiment, a through hole is applied to the substrate coil, and a through hole that connects a lower winding pattern in the winding is placed at a position farther from the center of the winding pattern in the plan view of the winding.

図7は、実施例2における基板コイル101における各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明するための図である。この例では、多層基板の全体を貫通するスルーホール、所謂貫通スルーホールを用いている。 Figure 7 is a diagram for explaining in detail the connection state of each winding pattern in the substrate coil 101 in Example 2. In this example, a through hole that penetrates the entire multilayer substrate, a so-called through hole, is used.

図7(a)の基板コイル101に示すように、貫通スルーホールは、最も上の基板の上面に設けられた第1巻き線パターン12aから最も下の基板の下面に設けられた第8巻き線パターン82aの方向に向かうにつれ、巻き線パターンの円弧の中心から離れていく。最も下の基板の巻き線パターンにおける接続箇所82dと、最も上の基板の巻き線パターンにおける接続箇所12eとを接続する貫通スルーホールが基板コイル101において巻き線パターンの円弧の中心から最も遠い位置にある。貫通スルーホールは、積層された順番によって、平面視で巻き線パターンの中心からより離れた位置またはより近づいた位置に配置される。また、図7(a)において、図1(b)同様、接続箇所は黒点で、接続箇所どうしを接続させるスルーホールは実線で、接続箇所どうしを接続させないスルーホールは点線で示している。 As shown in the substrate coil 101 of FIG. 7(a), the through-holes move away from the center of the arc of the winding pattern as they move from the first winding pattern 12a on the top surface of the top substrate toward the eighth winding pattern 82a on the bottom surface of the bottom substrate. The through-hole connecting the connection point 82d in the winding pattern of the bottom substrate and the connection point 12e in the winding pattern of the top substrate is located at the farthest position from the center of the arc of the winding pattern in the substrate coil 101. Depending on the order of stacking, the through-holes are located at positions farther or closer to the center of the winding pattern in a plan view. Also, in FIG. 7(a), as in FIG. 1(b), the connection points are indicated by black dots, the through-holes that connect the connection points are indicated by solid lines, and the through-holes that do not connect the connection points are indicated by dotted lines.

図7(b)の基板コイル101の断面の模式図に示すように、基板コイル101の両面は貫通スルーホールによって貫通しており、これらの貫通スルーホールはそれぞれ、特定の二つの巻き線パターンのみと接続している。図7(b)において、貫通スルーホールは斜線でハッチングしており、巻き線パターンと接続している箇所においては、巻き線パターンの上下の直線を明示せず、巻き線パターンと接続していない箇所においては、巻き線パターンの上下の直線を明示している。例えば、第2巻き線パターン22aと第3巻き線パターン32aを接続する貫通スルーホールは、他の巻き線パターンとは接続しておらず、基板コイル101の両面を貫通している。なお、巻き線パターンの数は、八個に限らない。 As shown in the schematic diagram of the cross section of the substrate coil 101 in FIG. 7(b), both sides of the substrate coil 101 are penetrated by through holes, and each of these through holes is connected to only two specific winding patterns. In FIG. 7(b), the through holes are hatched with diagonal lines, and where they are connected to the winding patterns, the straight lines above and below the winding patterns are not shown, while where they are not connected to the winding patterns, the straight lines above and below the winding patterns are shown. For example, the through hole connecting the second winding pattern 22a and the third winding pattern 32a is not connected to other winding patterns and penetrates both sides of the substrate coil 101. The number of winding patterns is not limited to eight.

図7の基板コイル101の製造プロセスについては以下の通りである。まず、基板の両面に巻き線パターンが設けられ、スルーホールによってそれらが接続されたコア材の両面に対し、新たな層をそれぞれ積層する。次に新たな層に対して巻き線パターンを形成する。以下、このプロセスを繰り返し、最外層まで形成されたら、ドリル加工によって層にホールをあけ、めっき加工して貫通スルーホールを形成する。その上にさらに巻き線パター
ンを形成する。最後にソルダーレジストを貼り付け、外形加工する。なお、コア材は複数あって、各々のコア材に対し、新たな層を積層するようにしてもよい。または、該コア層どうしを、絶縁層を挟んで張り合わせるようにしてもよい。
The manufacturing process of the substrate coil 101 in FIG. 7 is as follows. First, winding patterns are provided on both sides of the substrate, and new layers are laminated on both sides of the core material to which they are connected by through holes. Next, a winding pattern is formed on the new layer. This process is repeated until the outermost layer is formed, at which point holes are drilled in the layer and plated to form through holes. A winding pattern is further formed on top of that. Finally, a solder resist is attached and the exterior is processed. Note that there may be multiple core materials, and a new layer may be laminated on each core material. Alternatively, the core layers may be bonded together with an insulating layer sandwiched between them.

図8は、実施例2における各基板における巻き線パターン、及び基板コイル101に磁気コア401を組み合わせた場合の平面図である。図8(a)は、第1基板12~第8基板82における、各巻き線パターン12a~82aの平面図である。図8(b)は、巻き線パターン12a~82aをこの順に重ね、基板コイル101に磁気コア401を組み合わせた場合の平面図である。なお、図8(b)では、巻き線パターン12a~82aを見易くするため、磁気コア401については、センターコア401aとサイドコア401b、401cの断面のみを表示している。 Figure 8 is a plan view of the winding patterns on each board in Example 2, and of the board coil 101 combined with the magnetic core 401. Figure 8(a) is a plan view of the winding patterns 12a to 82a on the first board 12 to the eighth board 82. Figure 8(b) is a plan view of the winding patterns 12a to 82a stacked in this order and the board coil 101 combined with the magnetic core 401. Note that in Figure 8(b), in order to make the winding patterns 12a to 82a easier to see, only the cross sections of the center core 401a and side cores 401b and 401c of the magnetic core 401 are shown.

実施例2においては、図8(a)に示すように、第1基板12から第8基板82における、巻き線パターン12a~82aを重ねることで基板コイル101における巻き線101aが形成されている。各々の巻き線パターン12a~82aは、巻き線に相当する円弧部分の両端の間に隙間が設けられたパターンとなっており、最外層の第1巻き線パターン12a以外の巻き線パターンは、該隙間を挟むように各巻き線パターンの両端に接続箇所が配置されている。第1巻き線パターン12aは入力端子12bと、出力端子12cを有し、この入力端子12bと、出力端子12cに接続箇所が配置されている。また、巻き線101aの平面視で第1巻き線パターン12aが有する入力端子12bと第8巻き線パターン82aが有する出力端子12iは隣り合う位置関係にある。 In the second embodiment, as shown in FIG. 8(a), the winding 101a in the substrate coil 101 is formed by overlapping the winding patterns 12a to 82a in the first substrate 12 to the eighth substrate 82. Each of the winding patterns 12a to 82a has a pattern in which a gap is provided between both ends of the arc portion corresponding to the winding, and the winding patterns other than the first winding pattern 12a in the outermost layer have connection points arranged at both ends of each winding pattern so as to sandwich the gap. The first winding pattern 12a has an input terminal 12b and an output terminal 12c, and connection points are arranged at the input terminal 12b and the output terminal 12c. In addition, the input terminal 12b of the first winding pattern 12a and the output terminal 12i of the eighth winding pattern 82a are adjacent to each other in a plan view of the winding 101a.

巻き線101aにおける貫通スルーホールの接続について、第1巻き線パターン12aにおける接続箇所12dと、第2巻き線パターン22aにおける円弧部分に近い側の接続
箇所22eが貫通スルーホールによって接続されている。次に、第2巻き線パターン22aにおける中心に遠い側の接続箇所22dと、第3巻き線パターン32aにおける中心に近い側の接続箇所32eが貫通スルーホールによって接続されている。同様に、第3巻き線パターン32aにおける中心に遠い側の接続箇所32dと、第4巻き線パターン42aにおける中心に近い側の接続箇所42eが貫通スルーホールによって接続されている。以降、この構造の繰り返しによって、巻き線101aの一番下の貫通スルーホールについては、第8巻き線パターン82aにおける中心に遠い側の接続箇所82dが、第8基板82から第1基板12へ基板全体を貫通して第1巻き線パターン12aにおける中心に遠い側の接続箇所12eと貫通スルーホールによって接続されている。
Regarding the connection of the through-holes in the winding 101a, the connection point 12d in the first winding pattern 12a is connected to the connection point 22e on the side closer to the arc portion in the second winding pattern 22a by a through-hole. Next, the connection point 22d on the side farther from the center in the second winding pattern 22a is connected to the connection point 32e on the side closer to the center in the third winding pattern 32a by a through-hole. Similarly, the connection point 32d on the side farther from the center in the third winding pattern 32a is connected to the connection point 42e on the side closer to the center in the fourth winding pattern 42a by a through-hole. Thereafter, by repeating this structure, for the through-hole at the bottom of the winding 101a, the connection point 82d on the side farther from the center in the eighth winding pattern 82a is connected to the connection point 12e on the side farther from the center in the first winding pattern 12a by a through-hole through the entire substrate from the eighth substrate 82 to the first substrate 12.

図8(b)に示すように、接続箇所12d(22e)、接続箇所22d(32e)、接続箇所32d(42e)、接続箇所42d(52e)、接続箇所52d(62e)、接続箇所62d(72e)、接続箇所72d(82e)は、巻き線101aの平面視においてこの順で巻き線パターンの中心に近い位置にあり、巻き線パターンの径方向に沿って入力端子12bと出力端子12iの間のスペースに密に収まっている。これによって、巻き線101a上において、接続箇所を流れる電流から生じる磁界の影響を抑制しつつ、各巻き線パターンにおける巻き線効率を高めることが可能である。これら八箇所の接続箇所は、巻き線101aの平面視で重ならない配置で並んでいる。各々の接続箇所は、いずれも所定の方向に延びる細長形状を有しており、該所定の方向と垂直方向に並列されている。ここで、所定の方向とは、入力端子12bと出力端子12iの間のスペースの幅方向のことである。 8(b), the connection points 12d (22e), 22d (32e), 32d (42e), 42d (52e), 52d (62e), 62d (72e), and 72d (82e) are located in this order near the center of the winding pattern in a plan view of the winding 101a, and are closely packed in the space between the input terminal 12b and the output terminal 12i along the radial direction of the winding pattern. This makes it possible to increase the winding efficiency of each winding pattern while suppressing the influence of the magnetic field generated by the current flowing through the connection points on the winding 101a. These eight connection points are arranged in a non-overlapping arrangement in a plan view of the winding 101a. Each connection point has an elongated shape extending in a predetermined direction, and is arranged in parallel in a direction perpendicular to the predetermined direction. Here, the predetermined direction refers to the width direction of the space between the input terminal 12b and the output terminal 12i.

なお、スルーホールの配置に関して、実施例2に示した貫通スルーホールの配置を実施例1に示した埋込スルーホールに適用してもよい。 Regarding the arrangement of the through holes, the arrangement of the penetrating through holes shown in Example 2 may be applied to the buried through holes shown in Example 1.

〔実施例3〕
次に、本発明の実施例3について説明する。実施例1では、基板コイル10に埋込スルーホールを適用した例について説明し、実施例2では、基板コイル101に貫通スルーホールを適用した例について説明したが、実施例3では、基板コイルに埋込スルーホールと貫通スルーホールの双方を適用した例にについて説明する。
Example 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, an example in which embedded through holes are applied to substrate coil 10, and in the second embodiment, an example in which penetrating through holes are applied to substrate coil 101 will be described. In the third embodiment, an example in which both embedded through holes and penetrating through holes are applied to a substrate coil will be described.

図9は、実施例3における基板コイル102における各巻き線パターンの接続状態について詳細に説明するための図である。この例では、埋込スルーホールと貫通スルーホールを用いている。 Figure 9 is a diagram for explaining in detail the connection state of each winding pattern in the substrate coil 102 in Example 3. In this example, embedded through holes and penetrating through holes are used.

図9(a)の基板コイル102に示すように、第1巻き線パターン13aと第2巻き線パターン23a、及び第3巻き線パターン33aと第4巻き線パターン43a、及び第5巻き線パターン53aと第6巻き線パターン63a、及び第7巻き線パターン73aと第8巻き線パターン83aがそれぞれ埋込スルーホールによって接続され、ペアを成している。これら四つの巻き線パターンのペアがさらに貫通スルーホールによって接続され、積層されることで基板コイル102を形成している。 As shown in the substrate coil 102 in FIG. 9(a), the first winding pattern 13a and the second winding pattern 23a, the third winding pattern 33a and the fourth winding pattern 43a, the fifth winding pattern 53a and the sixth winding pattern 63a, and the seventh winding pattern 73a and the eighth winding pattern 83a are each connected by embedded through-holes to form pairs. These four pairs of winding patterns are further connected by penetrating through-holes and stacked to form the substrate coil 102.

貫通スルーホールは埋込スルーホールと比較して、巻き線パターンの円弧部分から遠い位置で巻き線パターンどうしを接続している。埋込スルーホールは、基板コイル102において平面視でほとんど同じ位置にある。貫通スルーホールについては、第4巻き線パターン43aと第5巻き線パターン53aを接続する貫通スルーホールが巻き線パターンの円弧部分に最も近い位置にあり、以降は第6巻き線パターン63aと第7巻き線パターン73aを接続する貫通スルーホール、第2巻き線パターン23aと第3巻き線パターン33aを接続する貫通スルーホール、第1巻き線パターン13aと第8巻き線パターン83aを接続する貫通スルーホールの順で巻き線パターンの円弧部分に近い位置にある。また、図9(a)において、図1(b)同様、接続箇所は黒点で、接続箇所どうしを接続させる埋込スルーホールと貫通スルーホールは実線で、接続箇所どうしを接続させない貫通スルーホールは点線で示している。 Compared to the embedded through holes, the through holes connect the winding patterns at a position farther from the arc portion of the winding pattern. The embedded through holes are located at almost the same position in the substrate coil 102 when viewed from above. As for the through holes, the through hole connecting the fourth winding pattern 43a and the fifth winding pattern 53a is located closest to the arc portion of the winding pattern, followed by the through hole connecting the sixth winding pattern 63a and the seventh winding pattern 73a, the through hole connecting the second winding pattern 23a and the third winding pattern 33a, and the through hole connecting the first winding pattern 13a and the eighth winding pattern 83a, in that order, which are located closest to the arc portion of the winding pattern. Also, in FIG. 9(a), as in FIG. 1(b), the connection points are indicated by black dots, the embedded through holes and through holes that connect the connection points are indicated by solid lines, and the through holes that do not connect the connection points are indicated by dotted lines.

図9(b)の基板コイル102の断面の模式図に示すように、基板コイル102の両面は四つの貫通スルーホールによって貫通しており、これらの貫通スルーホールはそれぞれ、特定の二つの巻き線パターンのみと接続している。図9(b)において、貫通スルーホールは斜線でハッチングしており、巻き線パターンと接続している箇所においては、巻き線パターンの上下の境界線を明示せず、巻き線パターンと接続していない箇所においては、巻き線パターンの上下の境界線を明示している。例えば、第4巻き線パターン43aと第5巻き線パターン53aを接続する貫通スルーホールは、他の巻き線パターンとは接続しておらず、基板コイル102の両面を貫通している。なお、巻き線パターンの数は、八個に限らない。また、基板コイル102の製造プロセスについては、スルーホールとして埋込スルーホールのみを用いた図4の基板コイル10の製造プロセスとスルーホールとして貫通スルーホールのみを用いた図7の基板コイル101の製造プロセスを組み合わせている。 As shown in the schematic diagram of the cross section of the substrate coil 102 in FIG. 9(b), both sides of the substrate coil 102 are penetrated by four through holes, and each of these through holes is connected to only two specific winding patterns. In FIG. 9(b), the through holes are hatched with diagonal lines, and the upper and lower boundaries of the winding patterns are not clearly indicated at the points where they are connected to the winding patterns, and the upper and lower boundaries of the winding patterns are clearly indicated at the points where they are not connected to the winding patterns. For example, the through hole connecting the fourth winding pattern 43a and the fifth winding pattern 53a is not connected to other winding patterns and penetrates both sides of the substrate coil 102. The number of winding patterns is not limited to eight. In addition, the manufacturing process of the substrate coil 102 is a combination of the manufacturing process of the substrate coil 10 in FIG. 4, which uses only embedded through holes as through holes, and the manufacturing process of the substrate coil 101 in FIG. 7, which uses only through holes as through holes.

〔実施例4〕
次に、本発明の実施例4について説明する。実施例1では、巻き線パターンの一部のみが磁気コア40によって覆われている基板コイル10、20を備えたトランス30について説明したが、実施例4では、巻き線パターンが磁気コアによって覆われていない基板コイルを備えたトランス、及び二種類のコイルの間にパスコア構造を適用したトランスについて説明する。
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the transformer 30 is described that includes the substrate coils 10 and 20 in which only a portion of the winding pattern is covered by the magnetic core 40. In the fourth embodiment, however, a transformer is described that includes a substrate coil in which the winding pattern is not covered by the magnetic core, and a transformer in which a path core structure is applied between two types of coils.

図10は、実施例4におけるトランスの断面図である。図10(a)は、巻き線パターン(不図示)が磁気コア403によって覆われていない基板コイル103及び第2の基板
コイル203を備えたトランス303の断面図である。磁気コア403は、各基板の巻き線パターンに囲まれるように位置する。図10(a)の構成において、巻き線パターン上の接続箇所(不図示)が磁気コア403によって覆われることはない。従って、巻き線パターン上を流れる電流から発生する磁界に乱れが生じる欠点や、サイドコア(不図示)どうしで通過する磁界の量が不均一になる欠点を避け、接続箇所の配置の自由度を高めることが可能である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a transformer in Example 4. FIG. 10(a) is a cross-sectional view of a transformer 303 including a substrate coil 103 and a second substrate coil 203 whose winding patterns (not shown) are not covered by a magnetic core 403. The magnetic core 403 is positioned so as to be surrounded by the winding patterns of the substrates. In the configuration of FIG. 10(a), the connection points (not shown) on the winding patterns are not covered by the magnetic core 403. Therefore, it is possible to avoid the drawbacks of disturbance in the magnetic field generated by the current flowing on the winding patterns and the drawbacks of uneven amounts of magnetic fields passing between side cores (not shown), and to increase the degree of freedom in arranging the connection points.

図10(b)は、基板コイル104及び第2の基板コイル204の間にパスコア構造を適用したトランス304の断面図である。トランスの作動効率を向上させるために共振Lを外付けにあたり、トランスと共振Lを横に並べる場合は実装面積が増え、縦に積む場合はシールドが必要になり、高さが増大する不都合がある。よって、上記のいずれの場合もトランスの小型化や低背化が困難となる。図10(b)の構成において、基板コイル104及び第2の基板コイル204の間にも磁気コア404を挿入し、パスコア構造を適用することで、トランス304の小型化や低背化を図りつつ、基板コイル104及び第2の基板コイル204の共振を誘起させることが可能となる。 Figure 10(b) is a cross-sectional view of a transformer 304 in which a path core structure is applied between the substrate coil 104 and the second substrate coil 204. When the resonator L is externally attached to improve the operating efficiency of the transformer, the mounting area increases when the transformer and the resonator L are arranged horizontally, and when they are stacked vertically, a shield is required, which causes the inconvenience of increasing the height. Therefore, in either of the above cases, it is difficult to make the transformer small and low-profile. In the configuration of Figure 10(b), by inserting a magnetic core 404 between the substrate coil 104 and the second substrate coil 204 and applying a path core structure, it is possible to induce resonance in the substrate coil 104 and the second substrate coil 204 while making the transformer 304 small and low-profile.

また、基板コイル103、104の巻き数と、第2の基板コイル203、204の巻き数は、同じであっても異なっていてもよい点、及び第2の基板コイル203、204の代わりに、通常の巻き線コイルを使用してもよい点は、実施例1のトランス30と同様である。 Furthermore, like the transformer 30 of Example 1, the number of turns of the substrate coils 103, 104 and the number of turns of the second substrate coils 203, 204 may be the same or different, and a normal wound coil may be used instead of the second substrate coils 203, 204.

なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
<発明1>
多層基板を構成する複数の層(1~8)に設けられた巻き線パターン(1a~8a)が該巻き線パターンにおける接続部(1d~8d、1e~8e)において電気的に接続されるとともに積層されることで形成される基板コイル(10、20)であって、
前記巻き線パターンにおける前記接続部は、平面視で所定の方向に延びた細長形状を有し、前記接続部どうしは、前記巻き線パターンの平面に対して垂直方向に導通するスルーホールによって接続され、
前記複数の層に設けられた前記巻き線パターンのうち、重ねられて互いに接続される二つの巻き線パターンの接続部の対と、次に接続される二つの巻き線パターンの接続部の対とは、平面視で重ならないように、且つ、前記所定の方向に垂直な方向に並ぶように形成されることを特徴とする、
基板コイル。
In the following, the components of the present invention will be described with reference to the reference numerals in the drawings in order to make it possible to compare the components of the present invention with the configurations of the embodiments.
<Invention 1>
A substrate coil (10, 20) formed by laminating winding patterns (1a to 8a) provided on a plurality of layers (1 to 8) constituting a multilayer substrate and electrically connecting the winding patterns at connection portions (1d to 8d, 1e to 8e),
the connection portions of the winding pattern have an elongated shape extending in a predetermined direction in a plan view, and the connection portions are connected to each other by through holes that are conductive in a direction perpendicular to the plane of the winding pattern,
Among the winding patterns provided on the plurality of layers, a pair of connection parts of two overlapping winding patterns to be connected to each other and a pair of connection parts of two winding patterns to be connected next are formed so as not to overlap in a plan view and to be aligned in a direction perpendicular to the predetermined direction.
Substrate coil.

1―8 :基板
1a―8a :巻き線パターン
10a :巻き線
1b :入力端子
1c :出力端子
1d―8d :接続箇所
1e―8e :接続箇所
1f―8f :開口
1g―8g :開口
1h―8h :開口
1i :出力端子
10、20 :基板コイル
30 :トランス
40 :磁気コア
40a :センターコア
40b、40c:サイドコア
1-8: substrate 1a-8a: winding pattern 10a: winding 1b: input terminal 1c: output terminal 1d-8d: connection point 1e-8e: connection point 1f-8f: opening 1g-8g: opening 1h-8h: opening 1i: output terminal 10, 20: substrate coil 30: transformer 40: magnetic core 40a: center core 40b, 40c: side core

Claims (10)

多層基板を構成する複数の層に設けられた巻き線パターンが該巻き線パターンにおける接続部において電気的に接続されるとともに積層されることで形成される基板コイルであって、
前記巻き線パターンにおける前記接続部は、平面視で所定の方向に延びた細長形状を有し、前記接続部どうしは、前記巻き線パターンの平面に対して垂直方向に導通するスルーホールによって接続され、
前記複数の層に設けられた前記巻き線パターンのうち、重ねられて互いに接続される二つの巻き線パターンの接続部の対と、次に接続される二つの巻き線パターンの接続部の対とは、平面視で重ならないように、且つ、前記所定の方向に垂直な方向に並ぶように形成され
前記スルーホールは、前記多層基板の一部の層のみを貫通する埋込スルーホールであり、
前記多層基板において、より外側の二つの巻き線パターンの接続部の対は、より内側の二つの巻き線パターンの接続部の対よりも、平面視で前記巻き線パターンの中心からより離れた位置に配置されることを特徴とする、
基板コイル。
A substrate coil formed by laminating winding patterns provided on a plurality of layers constituting a multilayer substrate and electrically connecting the winding patterns at connection portions of the winding patterns,
the connection portions of the winding pattern have an elongated shape extending in a predetermined direction in a plan view, and the connection portions are connected to each other by through holes that are conductive in a direction perpendicular to the plane of the winding pattern,
among the winding patterns provided on the plurality of layers, a pair of connection portions of two overlapping winding patterns connected to each other and a pair of connection portions of two winding patterns connected next to each other are formed so as not to overlap in a plan view and to be aligned in a direction perpendicular to the predetermined direction ,
the through hole is a buried through hole penetrating only a part of the layers of the multilayer board,
In the multilayer board, a pair of connection parts of two outer winding patterns is disposed at a position farther from the center of the winding patterns in a plan view than a pair of connection parts of two inner winding patterns .
Substrate coil.
前記巻き線パターンは円弧状の単巻きパターンであり、
前記所定の方向は、前記巻き線パターンの両端の隙間の幅方向であることを特徴とする、請求項1に記載の基板コイル。
the winding pattern is an arc-shaped single winding pattern,
2. The substrate coil according to claim 1, wherein the predetermined direction is a width direction of a gap between both ends of the winding pattern.
前記スルーホールは、前記接続部において、該接続部が延びた方向に対して一列または二列に並列されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の基板コイル。 The substrate coil according to claim 1 or 2, characterized in that the through holes are arranged in parallel in one or two rows in the connection portion in the direction in which the connection portion extends. 前記巻き線パターンにおける前記接続部は、平面視で前記巻き線パターンの外部において接続されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の基板コイル。 The substrate coil according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the connection portion in the winding pattern is connected outside the winding pattern in a plan view. 前記スルーホールは、前記多層基板を貫通する貫通スルーホールであり、
前記多層基板において、各巻き線パターンの接続部の対は、積層された順番によって、平面視で前記巻き線パターンの中心からより離れた位置またはより近づいた位置に配置されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の基板コイル。
the through hole is a through hole penetrating the multilayer board,
A substrate coil as described in any one of claims 1 to 4, characterized in that in the multilayer substrate, pairs of connection parts of each winding pattern are positioned farther or closer to the center of the winding pattern in a planar view depending on the order in which they are stacked.
平面視で前記巻き線パターンの一部を覆うように配置される磁気コアを備え、
前記接続部は、平面視で前記磁気コアが設けられていない部分に配置されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の基板コイル。
a magnetic core disposed so as to cover a portion of the winding pattern in a plan view;
The substrate coil according to claim 1 , wherein the connection portion is disposed in a portion where the magnetic core is not provided in a plan view.
複数のコイルを重ねるように配置し、一のコイルに電流を入力し、他のコイルに流れる誘導電流を出力するトランスであって、
前記複数のコイルの中心を貫通するように配置される磁気コアをさらに備え、
前記複数のコイルの少なくとも一部は、請求項1から4のいずれか一項に記載の基板コイルであることを特徴とする、
トランス。
A transformer in which multiple coils are arranged in a stacked manner, a current is input to one coil, and an induced current flows through the other coils,
The magnetic coil further includes a magnetic core disposed to pass through the center of the coils.
At least a part of the plurality of coils is a substrate coil according to any one of claims 1 to 4.
transformer.
前記磁気コアは、前記複数のコイルにおけるコイルの間にコアが配置されるパスコア構造を有することを特徴とする、請求項7に記載のトランス。 The transformer according to claim 7 , wherein the magnetic core has a path core structure in which a core is disposed between coils in the plurality of coils. 前記磁気コアは、前記複数のコイルの中心を貫通する棒状のコアからなる棒コアであることを特徴とする、請求項7に記載のトランス。 8. The transformer according to claim 7 , wherein the magnetic core is a rod core having a rod shape penetrating through the center of the plurality of coils. 前記磁気コアは、平面視で前記複数のコイルの一部を覆うように配置され、
前記接続部は、平面視で前記磁気コアが設けられていない部分に配置されることを特徴とする、請求項7または8に記載のトランス。
the magnetic core is disposed so as to cover a portion of the plurality of coils in a plan view,
9. The transformer according to claim 7 , wherein the connection portion is disposed in a portion where the magnetic core is not provided in a plan view.
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