DE112021003048T5

DE112021003048T5 - Spulenkomponente und substrat mit integrierter spule

Info

Publication number: DE112021003048T5
Application number: DE112021003048.5T
Authority: DE
Inventors: Hirokatsu Umegami; Atsushi Yamaguchi; Manabu Ishitobi
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2023-06-07
Also published as: US20240013973A1; WO2022024914A1; CN116057651A; JPWO2022024914A1

Abstract

Eine Spulenkomponente weist eine Primärwicklung, die durch Stromzufuhr von außen ein Magnetfeld erzeugt, und eine Sekundärwicklung, durch die ein durch das Magnetfeld erzeugter induzierten Strom fließt, auf. Die Primärwicklung umfasst in einer Betrachtung in der ersten Richtung ringförmige primäre erste/zweite Windungen. Die Sekundärwicklung umfasst in einer Betrachtung in der ersten Richtung ringförmige sekundäre erste/zweite Windungen. Die primären und sekundären ersten Windungen sind in erster Richtung abwechselnd angeordnet, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden. Die primären und sekundären zweiten Windungen sind abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden. Der zweite röhrenförmige Abschnitt befindet sich, in einer Betrachtung in der ersten Richtung, innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts. Der Eingangsstrom in jeder primären ersten Windung und der Eingangsstrom in jeder primären zweiten Windung fließen in der gleichen Richtung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Spulenkomponente bzw. ein Spulenbauteil und ein Substrat mit einer integrierten Spule.
STAND DER TECHNIK
Spulenkomponenten wie Induktoren bzw. Drosseln („inductors“) und Transformatoren werden in einer Vielzahl von elektrischen Vorrichtungen verwendet. Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel für eine Spulenkomponente (eine Drossel und einen Transformator), die eine Wendel („spiral coil“) verwendet.
TECHNISCHE REFERENZ
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: JP-A-2011-124250
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Im Allgemeinen ist es wünschenswert, dass Induktoren und Transformatoren so wenig magnetischen Streufluss („magnetic flux leakage“) wie möglich haben. Dies liegt daran, dass magnetischer Streufluss die Erzeugung von Strahlungsrauschen („noise radiation“) und Wärmeerzeugung verursachen kann.
Die vorliegende Offenbarung wurde angesichts der oben genannten Umstände vorgeschlagen und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Spulenkomponente bereitzustellen, die dazu bestimmt bzw. geeignet ist, magnetischen Streufluss zu reduzieren, und ein Spuleneinbettungssubstrat („coil built-in substrate“) bereitzustellen, das eine solche Spulenkomponente aufweist bzw. umfasst.
Mittel zur Lösung der Probleme
Eine Spulenkomponente gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Primärwicklung („primary winding“), die ein Magnetfeld durch einen Eingangsstrom von außen erzeugt, und eine Sekundärwicklung, durch die ein durch das Magnetfeld erzeugter induzierter Strom fließt. Die Primärwicklung umfasst eine Vielzahl von primären ersten Windungen („primary first turns“) und eine Vielzahl von primären zweiten Windungen, von denen jede in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig ist. Die Sekundärwicklung umfasst eine Vielzahl von sekundären ersten Windungen und eine Vielzahl von sekundären zweiten Windungen, von denen jede in einer Betrachtung in der ersten Richtung ringförmig ist. Die Vielzahl der primären ersten Windungen und die Vielzahl der sekundären ersten Windungen sind in der ersten Richtung abwechselnd angeordnet, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt („first tubular portion“) zu bilden. Die Vielzahl der primären zweiten Windungen und die Vielzahl der sekundären zweiten Windungen sind abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden. Der zweite röhrenförmige Abschnitt befindet sich, in einer Betrachtung in der ersten Richtung, innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts. Die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären ersten Windungen fließt, und die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären zweiten Windungen fließt, sind identisch.
Eine Spulenkomponente, die gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, umfasst eine Wicklung, die durch einen Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld erzeugt. Die Wicklung umfasst eine Vielzahl von ersten Windungen und eine Vielzahl von zweiten Windungen, von denen jede in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig ist. Die mehreren ersten Windungen sind in der ersten Richtung angeordnet, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden. Die Vielzahl der zweiten Windungen sind in der ersten Richtung angeordnet, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden. Der zweite röhrenförmige Abschnitt befindet sich, in einer Betrachtung in der ersten Richtung, innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts. Sowohl der erste röhrenförmige Abschnitt als auch der zweite röhrenförmige Abschnitt sind ringförmig („annular“), und zwar in einer Betrachtung in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Richtung. Die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären ersten Windungen fließt, und die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären zweiten Windungen fließt, sind identisch.
Ein Spuleneinbettungssubstrat, das gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, weist die gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellte Spulenkomponente oder die gemäß dem zweiten Aspekt bereitgestellte Spulenkomponente auf. Das Spuleneinbettungssubstrat umfasst eine Vielzahl von Zwischenschichten, die in der Dickenrichtung laminiert bzw. geschichtet („laminated“) sind, und eine Vielzahl von Isolierschichten, die zwischen der Vielzahl von Zwischenschichten in der Dickenrichtung angeordnet sind. Die Spulenkomponente wird durch Verdrahtungsmuster („wiring patterns“) der mehreren Zwischenschichten gebildet.
Vorteile der Erfindung
Die Spulenkomponente und das Spuleneinbettungssubstrat gemäß der vorliegenden Offenbarung können magnetischen Streufluss reduzieren.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Spulenkomponente gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 1;
3 ist eine Draufsicht auf die Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die 1 entspricht, jedoch entlang der in 4 dargestellten Schnittebene (d.h. entlang der Linie IV-IV in 3) teilweise weggeschnitten ist;
3 bzw. 6 ist eine Ansicht von unten, die die Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine Ansicht, die durch Weglassen eines Teils (eines Teils eines ersten röhrenförmigen Abschnitts) aus der in 1 dargestellten perspektivischen Ansicht entsteht;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Primärwicklung der Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
9 ist eine Draufsicht auf die Primärwicklung der Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform;
10 ist eine schematische Ansicht der in 8 und 9 gezeigten Primärwicklung, in einer Betrachtung entlang einer Umfangsrichtung;
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Sekundärwicklung der Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
12 ist eine Draufsicht, die eine Sekundärwicklung der Spulenkomponente gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
10 bzw. 13 ist eine schematische Ansicht der in den 11 und 12 gezeigten Sekundärwicklung, in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung;
14 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil der Primärwicklung und einen Teil der Sekundärwicklung zeigt und ein Beispiel für die Verbindung durch jeden Verbindungsabschnitt veranschaulicht;
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Spuleneinbettungssubstrat gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
16 ist eine Draufsicht auf das Spuleneinbettungssubstrat gemäß der ersten Ausführungsform;
17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII in 16;
18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Spulenkomponente gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
19 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 18;
20 ist eine Draufsicht auf die Spulenkomponente gemäß der zweiten Ausführungsform;
21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI in 20;
22 ist eine Ansicht von unten, die die Spulenkomponente gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
23 ist eine Ansicht, die durch Weglassen eines Teils (eines Teils eines ersten röhrenförmigen Abschnitts) aus der in 18 gezeigten perspektivischen Ansicht entsteht;
24 ist eine schematische Ansicht einer Wicklung der Spulenkomponente gemäß der zweiten Ausführungsform, in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung;
25 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Spuleneinbettungssubstrat gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
26 ist eine Draufsicht, die das Spuleneinbettungssubstrat gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
27 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII in 26.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen einer Spulenkomponente und eines Spuleneinbettungssubstrats werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und Beschreibungen dieser Elemente werden weggelassen.
Eine Spulenkomponente A1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 14 beschrieben. Die Spulenkomponente A1 ist z. B. ein Transformator und umfasst eine Primärwicklung 1 und eine Sekundärwicklung 2. Die Spulenkomponente A1 kann einen Magnetkern aufweisen, hat aber vorzugsweise eine Luftkernstruktur ohne Magnetkern. Die Spulenkomponente A1 kann ein toroidales bzw. ringförmiges („toroidal“) Aussehen haben. Vorzugsweise ist die planare bzw. flache („planar“) Form der Spulenkomponente A1 die Form eines im Wesentlichen geschlossenen Rings, wie z. B. eines kreisförmigen Rings (d. h. ringförmig), eines elliptischen Rings oder eines polygonalen Rings. Die planare Form der Spulenkomponente A1 muss nicht unbedingt geschlossen sein. Vorzugsweise ist die Querschnittsform der Spulenkomponente A1 die Form eines im Wesentlichen geschlossenen Rings, wie z. B. eines Kreisrings (d. h. ringförmig), eines elliptischen Rings oder eines polygonalen Rings. Die Gesamtform der Spulenkomponente A1 wird durch verschiedene Kombinationen der oben genannten planaren Formen und Querschnittsformen definiert. Die erste Ausführungsform beschreibt das Beispiel, bei dem die planare Form ringförmig ist und die Querschnittsform die Form eines rechteckigen Rings hat. Der Einfachheit halber wird in einer Draufsicht auf die Spulenkomponente A1 die Richtung, in der sich die Mittelachse erstreckt, als Axialrichtung s, die Richtung um die Mittelachse als Umfangsrichtung t und die sich radial von der Mittelachse erstreckende Richtung als Radialrichtung u bezeichnet. Die Axialrichtung s entspricht der Dickenrichtung der Spulenkomponente A1. Die Umfangsrichtung t entspricht der Toroidalrichtung („toroidal direction“) der Spulenkomponente A1. Die oben angegebene Querschnittsform bezieht sich auf die Form im Querschnitt in der Ebene, die durch die Axialrichtung s und die Radialrichtung u definiert ist. Die Umfangsrichtung t entspricht der „ersten Richtung“, und die Axialrichtung s entspricht der „Dickenrichtung“.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Spulenkomponente A1 zeigt. 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 1 zeigt. 3 ist eine Draufsicht auf die Spulenkomponente A1. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die 1 entspricht, aber teilweise entlang der in 4 gezeigten Schnittebene (d.h. entlang der Linie IV-IV in 3) weggeschnitten ist. In 5 ist der abgeschnittene Teil durch imaginäre Linien (Zweipunkt-Kettenlinien) dargestellt. 6 ist eine Ansicht von unten, die die Spulenkomponente A1 zeigt. 7 ist eine Ansicht, die durch Weglassen eines Teils (eines Teils eines ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A, der später beschrieben wird) aus der in 1 gezeigten perspektivischen Ansicht entsteht. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Primärwicklung 1 der Spulenkomponente A1 zeigt. 9 ist eine Draufsicht auf die Primärwicklung 1 der Spulenkomponente A1. 10 ist eine schematische Ansicht der in den 8 und 9 gezeigten Primärwicklung 1, in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die die Sekundärwicklung 2 der Spulenkomponente A1 zeigt. 12 ist eine Draufsicht auf die Sekundärwicklung 2 der Spulenkomponente A1. 13 ist eine schematische Ansicht der in den 11 und 12 gezeigten Sekundärwicklung 2, gesehen entlang der Umfangsrichtung t. 14 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil der Primärwicklung 1 und einen Teil der Sekundärwicklung 2 zeigt, wobei Beispiele für die Verbindung durch einen Verbindungsabschnitt 13 (später beschrieben) und einen Verbindungsabschnitt 23 (später beschrieben) dargestellt sind. Es ist zu beachten, dass die Verbindungsabschnitte 13 und 23 in den 1 bis 13 weggelassen sind. 14(a) ist eine Ansicht von außen nach innen in der Radialrichtung u, 14(b) und 14(c) sind Ansichten von gegenüberliegenden Seiten in der Umfangsrichtung t, und 14 (d) und 14(e) sind Ansichten von gegenüberliegenden Seiten in der Axialrichtung s.
In der Spulenkomponente A1 sind die Primärwicklung 1 und die Sekundärwicklung 2 abwechselnd und doppelt gewickelt. Durch die doppelte Wicklung jeder der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2 umfasst die Spulenkomponente A1 einen ersten röhrenförmigen Abschnitt 5A und einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt 5B. Sowohl der erste röhrenförmige Abschnitt 5A als auch der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B haben eine torusförmige Form. Wie in 7 dargestellt, befindet sich der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Der erste röhrenförmige Abschnitt 5A definiert die äußere Peripherie der Spulenkomponente A1. Der erste röhrenförmige Abschnitt 5A und der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B sind in der Draufsicht z. B. ringförmig und haben eine gemeinsame Mittelachse. Das heißt, die Mittelachse des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in Draufsicht und die Mittelachse des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in Draufsicht entsprechen einander im Allgemeinen. Die Richtung, in der sich die Mittelachse erstreckt, ist die Axialrichtung s. Die Querschnittsform des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A und des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B ist z. B. ein rechteckiger Ring.
Die Primärwicklung 1 erzeugt durch den Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld. Wie in den 8 bis 10 und 14 dargestellt, umfasst die Primärwicklung 1 eine Vielzahl von ersten Windungen 11, eine Vielzahl von zweiten Windungen 13 bzw. 12 und einen Verbindungsabschnitt 13. Die ersten Windungen 11 entsprechen den „primären ersten Windungen“, die zweiten Windungen 12 entsprechen den „primären zweiten Windungen“ und der Verbindungsabschnitt 13 entspricht dem „primären Verbindungsabschnitt“.
Wie in 10 gezeigt hat jede der ersten Windungen 11 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t. Wie in 9 gezeigt, sind die ersten Windungen 11, in der Axialrichtung s betrachtet, nebeneinander entlang der Umfangsrichtung t angeordnet. Die ersten Windungen 11 sind Teil des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Wie in 10 dargestellt hat jede der ersten Windungen 11 einen ersten oberen Leitungsabschnitt 111, einen ersten unteren Leitungsabschnitt 112 und ein Paar erster Verbindungsleiterabschnitte („connecting-conductor portion“) 113 und 114. Der erste obere Leitungsabschnitt 111 entspricht dem „primären ersten oberen Leitungsabschnitt“, der erste untere Leitungsabschnitt 112 entspricht dem „primären ersten unteren Leitungsabschnitt“ und das Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 entspricht „einem Paar primärer erster Verbindungsleiterabschnitte“.
In jeder der ersten Windungen 11 sind der erste obere Leitungsabschnitt 111 und der erste untere Leitungsabschnitt 112 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 10 gezeigt. Wie in 9 gezeigt erstrecken sich die ersten oberen Leitungsabschnitte 111 und die ersten unteren Leitungsabschnitte 112 jeweils von der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in Richtung der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A, wie in einer Betrachtung in der Axialrichtung. Jeder der ersten oberen Leitungsabschnitte 111 und jeder der ersten unteren Leitungsabschnitte 112 haben die Form eines Streifens in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Wie in 10 gezeigt erstreckt sich jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 von dem ersten oberen Leitungsabschnitt 111 entlang der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 113 führt zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112 der gleichen ersten Windung 11. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 114 führt zu dem in der Umfangsrichtung t benachbarten ersten unteren Leitungsabschnitt 112 der ersten Windung 11. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 steht im Allgemeinen orthogonal zu dem ersten oberen Leitungsabschnitt 111 und dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 113 überlappt mit der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 114 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 hat die Form eines Streifens, der sich in einer Betrachtung entlang der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder erste obere Leitungsabschnitt 111 in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder erste untere Leitungsabschnitt 112 ist in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 9 gezeigten Beispiel ist, unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden ersten Verbindungsleiterabschnitt 113 zeigt, die Radialrichtung u11 ist, der erste obere Leitungsabschnitt 111, der zu dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 113 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u11 geneigt. Jeder erste untere Leitungsabschnitt 112, der zu dem entsprechenden ersten Verbindungsleiterabschnitt 113 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u11 geneigt. Auf diese Weise sind der erste obere Leitungsabschnitt 111 und der erste untere Leitungsabschnitt 112 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetztem Sinne geneigt, wodurch die ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte erste obere Leitungsabschnitte 111 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet ebenso wie zwei benachbarte erste untere Leitungsabschnitte 112 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51A und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A ungefähr der gleiche. Bei einer solchen Anordnung ist, in einer Betrachtung in der Axialrichtung s, die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 114 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 113 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte der mehreren ersten Windungen 11 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der in der Primärwicklung 1 fließende Eingangsstrom die mehreren ersten Windungen 11 nacheinander durchfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangsstrom an den ersten Verbindungsleiterabschnitt 114 jeder ersten Windung 11 von dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112 der benachbarten ersten Windung 11, die sich auf einer ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen. Der Eingangsstrom fließt dann von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 114 durch den ersten oberen Leitungsabschnitt 111 und den ersten Verbindungsleiterabschnitt 113 zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112. Das heißt, in dem in 10 dargestellten Beispiel fließt der Eingangsstrom gegen den Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 11. Der Eingangsstrom wird dann an die benachbarte ersten Windung 11 weitergeleitet, die sich auf einer zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet. Auf diese Weise zirkuliert der Eingangsstrom der Primärwicklung 1 durch jede der ersten Windungen 11. Es ist zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms in den ersten Windungen 11 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der Eingangsstrom kann an den ersten unteren Leitungsabschnitt 112 jeder ersten Windung 11 von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 114 der benachbarten ersten Windung 11, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Der Eingangsstrom kann dann von dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112 durch den ersten Verbindungsleiterabschnitt 113 und den ersten oberen Leitungsabschnitt 111 zu dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 114 fließen. Das heißt, in dem in 10 dargestellten Beispiel kann der Eingangsstrom im Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 11 fließen.
Wie in 10 gezeigt, hat jede der zweiten Windungen 12 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t. Wie in 10 gezeigt, befindet sich jede zweite Windung 12 entlang der Umfangsrichtung t betrachtet innerhalb jeder ersten Windung 11. Wie in 9 gezeigt sind die zweiten Windungen 12 in der Axialrichtung s betrachtet nebeneinander entlang der Umfangsrichtung t angeordnet. Die zweiten Windungen 12 sind Teil des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B. Wie in den 8 und 9 gezeigt sind die ersten Windungen 11 und die zweiten Windungen 12 in der Axialrichtung s betrachtet abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet. Wie in 10 gezeigt hat jede der zweiten Windungen 12 einen zweiten oberen Leitungsabschnitt 121, einen zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 und ein Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124. Der zweite obere Leitungsabschnitt 121 entspricht dem „primären zweiten oberen Leitungsabschnitt“, der zweite untere Leitungsabschnitt 122 entspricht dem „primären zweiten unteren Leitungsabschnitt“ und das Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 entspricht „einem Paar primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte“.
In jeder der zweiten Windungen 12 sind der zweite obere Leitungsabschnitt 121 und der zweite untere Leitungsabschnitt 122 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 10 gezeigt. Wie in 9 gezeigt erstrecken sich der zweite obere Leitungsabschnitt 121 und der zweite untere Leitungsabschnitt 122 jeweils von der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in Richtung der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jeder der zweiten oberen Leitungsabschnitte 121 und jeder der zweiten unteren Leitungsabschnitte 122 haben die Form eines Streifens in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Wie in 10 gezeigt erstreckt sich jeder der beiden zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 von dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 121 entlang der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 123 führt zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 derselben zweiten Windung 12. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 124 führt zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 der in der Umfangsrichtung t benachbarten zweiten Windung 12. Jedes Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 ist im Allgemeinen orthogonal zu dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 121 und zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 123 überlappt mit der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 124 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jeder der beiden zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 hat die Form eines Streifens der sich ein einer Betrachtung entlang der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder zweite obere Leitungsabschnitt 121 im ersten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder zweite untere Leitungsabschnitt 122 ist im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 9 gezeigten Beispiel ist unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden zweiten Verbindungsleiterabschnitt 123 zeigt, die Radialrichtung u12 ist, der zweite obere Leitungsabschnitt 121, der zu dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 123 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u12 geneigt. Jeder zweite untere Leitungsabschnitt 122, der zu dem entsprechenden zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u12 geneigt. Auf diese Weise sind der zweite obere Leitungsabschnitt 121 und der zweite untere Leitungsabschnitt 122 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetzter Richtung geneigt, wodurch die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte zweite obere Leitungsabschnitte 121 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet ebenso wie zwei benachbarte zweite untere Leitungsabschnitte 122 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51B und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B ungefähr der gleiche. Bei einer solchen Anordnung ist, in einer Betrachtung in der Axialrichtung s, die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 124 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 123 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte der Vielzahl bzw. Mehrzahl zweiter Windungen 12 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der in der Primärwicklung 1 fließende Eingangsstrom die Vielzahl zweiter Windungen 12 nacheinander durchfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangsstrom an den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 124 jeder zweiten Windung 1von dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 der benachbarten zweiten Windung 12, die sich auf der ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen. Der Eingangsstrom fließt dann von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 124 durch den zweiten oberen Leitungsabschnitt 121 und den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 123 zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122. Das heißt, in dem in 10 gezeigten Beispiel fließt der Eingangsstrom gegen den Uhrzeigersinn durch jede zweiten Windung 12. Somit sind die Richtung des Eingangsstroms in den ersten Windungen 11 und die Richtung des Eingangsstroms in den zweiten Windungen 12 in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t gleich. Auf diese Weise zirkuliert der Eingangsstrom der Primärwicklung 1 durch jede der zweiten Windungen 12. Es ist zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms in den zweiten Windungen 12 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der Eingangsstrom kann an den zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 jeder zweiten Windung 12 von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 124 der benachbarten zweiten Windung 12, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Das heißt, in dem in 10 gezeigten Beispiel kann der Eingangsstrom im Uhrzeigersinn durch jede zweiten Windung 12 fließen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms durch jede erste Windung 11 und die Richtung des Eingangsstroms durch jede zweite Windung 12 in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t gleich sein sollten.
Der Verbindungsabschnitt 13 verbindet eine der ersten Windungen 11 und eine der zweiten Windungen 12 miteinander. Wie in 14 dargestellt ist der Verbindungsabschnitt 13 beispielsweise mit dem ersten unteren Leitungsabschnitt 112 einer der ersten Windungen 11 und dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 121 einer der zweiten Windungen 12 verbunden, um diese elektrisch zu verbinden.
Die Primärwicklung 1 umfasst die ersten Windungen 11, die durchgehend entlang der Umfangsrichtung t angeschlossen bzw. verbunden sind, und die zweiten Windungen 12, die durchgehend entlang der Umfangsrichtung t angeschlossen sind. Bei einer solchen Anordnung zirkuliert der Eingangsstrom der Primärwicklung 1 zunächst durch die ersten Windungen 11 und wird dann durch den Verbindungsabschnitt 13 in die zweiten Windungen 12 eingespeist, um durch die zweiten Windungen 12 zu zirkulieren.
Aufgrund des von der Primärwicklung 1 erzeugten Magnetfeldes fließt ein induzierter Strom in der Sekundärwicklung 2. Wie in den 11 bis 14 dargestellt umfasst die Sekundärwicklung 2 eine Vielzahl erster Windungen 21, eine Vielzahl zweiter Windungen 22 und einen Verbindungsabschnitt 23. Die ersten Windungen 21 entsprechen den „sekundären ersten Windungen“, die zweiten Windungen 22 entsprechen den „sekundären zweiten Windungen“ und der Verbindungsabschnitt 23 entspricht dem „sekundären Verbindungsabschnitt“.
Wie in 13 gezeigt hat jede der ersten Windungen 21 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. in einer Betrachtung in der Umfangsrichtung t. Wie in 12 gezeigt sind die ersten Windungen 21 in der Axialrichtung s betrachtet nebeneinander in der Umfangsrichtung t angeordnet. Die ersten Windungen 21 sind Teil des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Jede der ersten Windungen 21 hat einen ersten oberen Leitungsabschnitt 211, einen ersten unteren Leitungsabschnitt 212 und ein Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214. Der erste obere Leitungsabschnitt 211 entspricht dem „sekundären ersten oberen Leitungsabschnitt“, der erste untere Leitungsabschnitt 212 entspricht dem „sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt“ und das Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 entspricht „einem Paar sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte“.
In jeder der ersten Windungen 21 sind der erste obere Leitungsabschnitt 211 und der erste untere Leitungsabschnitt 212 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 13 gezeigt. Wie in 12 gezeigt erstrecken sich die ersten oberen Leitungsabschnitte 211 und die ersten unteren Leitungsabschnitte 212 jeweils von der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s in Richtung der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Jeder der ersten oberen Leitungsabschnitte 211 und jeder der ersten unteren Leitungsabschnitte 212 haben in einer Betrachtung in der Axialrichtung s die Form eines Streifens. Wie in 13 gezeigt erstreckt sich jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 von dem ersten oberen Leitungsabschnitt 211 entlang der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 213 führt zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212 der gleichen ersten Windung 21. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 214 führt zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212 der in der Umfangsrichtung t benachbarten ersten Windung 21. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 ist im Allgemeinen orthogonal zu dem ersten oberen Leitungsabschnitt 211 und zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 213 überlappt mit der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 214 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 hat die Form eines Streifens, der sich in einer Betrachtung in der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder erste obere Leitungsabschnitt 211 im ersten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder erste untere Leitungsabschnitt 212 ist im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 12 gezeigten Beispiel ist, unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden ersten Verbindungsleiterabschnitt 213 zeigt, die Radialrichtung u21 ist, der erste obere Leitungsabschnitt 211, der zu dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 213 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u21 geneigt. Jeder erste untere Leitungsabschnitt 212, der zu dem entsprechenden ersten Verbindungsleiterabschnitt 213 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u21 geneigt. Auf diese Weise sind der erste obere Leitungsabschnitt 211 und der erste untere Leitungsabschnitt 212 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetztem Sinne geneigt, wodurch die ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte erste obere Leitungsabschnitte 211 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet ebenso wie zwei benachbarte erste untere Leitungsabschnitte 212 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51A und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52A etwa gleich groß. Bei einer solchen Anordnung ist, in der Axialrichtung s betrachtet, die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 214 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 213 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte der mehreren (bzw. der Vielzahl der) ersten Windungen 21 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der induzierte Strom in der Sekundärwicklung 1 nacheinander durch die mehreren ersten Windungen 21 fließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der induzierte Strom an den ersten Verbindungsleiterabschnitt 214 jeder ersten Windung 21 von dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212 der benachbarten ersten Windung 21, die sich auf der ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen. Der induzierte Strom fließt dann von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 214 durch den ersten oberen Leitungsabschnitt 211 und den ersten Verbindungsleiterabschnitt 213 zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212. Das heißt, in dem in 13 dargestellten Beispiel fließt der induzierte Strom gegen den Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 21. Der induzierte Strom wird dann an die benachbarte erste Windung 21 übertragen, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet. Auf diese Weise zirkuliert der induzierte Strom der Sekundärwicklung 2 durch jede der ersten Windungen 21. Es ist zu beachten, dass die Richtung des induzierten Stroms in den ersten Windungen 21 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der induzierte Strom kann an den ersten unteren Leitungsabschnitt 212 jeder ersten Windung 21 von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 214 der benachbarten ersten Windung 21, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Der induzierte Strom kann dann von dem ersten unteren Leitungsabschnitt 212 zu dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 214 durch den ersten Verbindungsleiterabschnitt 213 und den ersten oberen Leitungsabschnitt 211 fließen. Das heißt, in dem in 13 dargestellten Beispiel kann der induzierte Strom im Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 21 fließen. Die Richtung des induzierten Stroms in den ersten Windungen 21 wird durch das von der Primärwicklung 1 erzeugte Magnetfeld bestimmt.
Wie in 13 gezeigt hat jede der zweiten Windungen 22 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t. Wie in 13 gezeigt befindet sich jede zweite Windung 22, in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t, innerhalb jeder ersten Windung 21. Wie in 12 gezeigt sind die zweiten Windungen 22, in der Axialrichtung s betrachtet, nebeneinander entlang der Umfangsrichtung t angeordnet. Die zweiten Windungen 22 sind Teil des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B. Wie in den 11 und 12 gezeigt sind die ersten Windungen 21 und die zweiten Windungen 22, in der Axialrichtung s betrachtet, abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet. Wie in 13 gezeigt hat jeder der zweiten Windungen 22 einen zweiten oberen Leitungsabschnitt 221, einen zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 und ein Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224. Der zweite obere Leitungsabschnitt 221 entspricht dem „sekundären zweiten oberen Leitungsabschnitt“, der zweite untere Leitungsabschnitt 222 entspricht dem „sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt“, und das Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224 entspricht „einem Paar sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte“.
In jeder der zweiten Windungen 22 sind der zweite obere Leitungsabschnitt 221 und der zweite untere Leitungsabschnitt 222 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 13 gezeigt. Wie in 12 gezeigt erstrecken sich in einer Betrachtung in der Axialrichtung s der zweite obere Leitungsabschnitt 221 und der zweite untere Leitungsabschnitt 222 jeweils von der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in Richtung der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B. Jeder der zweiten oberen Leitungsabschnitte 221 und jeder der zweiten unteren Leitungsabschnitte 222 haben die Form eines Streifens in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Wie in 13 gezeigt erstreckt sich jeder der beiden zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 und 214 von dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 entlang der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 223 führt zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 derselben zweiten Windung 22. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 224 führt z dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 der in der Umfangsrichtung t benachbarten zweiten Windung 22. Jedes Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224 ist im Allgemeinen orthogonal zu dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 und zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 223 überlappt mit der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 224 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jedes Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224 hat die Form eines Streifens, der sich in einer Betrachtung entlang der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder zweite obere Leitungsabschnitt 221 im ersten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder zweite untere Leitungsabschnitt 222 ist im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 12 gezeigten Beispiel ist unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 zeigt, die Radialrichtung u22 ist, der zweite obere Leitungsabschnitt 221, der zu dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u22 geneigt. Jeder zweite untere Leitungsabschnitt 222, der zu dem entsprechenden zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u22 geneigt. Auf diese Weise sind der zweite obere Leitungsabschnitt 221 und der zweite untere Leitungsabschnitt 222 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetztem Sinne geneigt, wodurch die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte zweite obere Leitungsabschnitte 221 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet ebenso wie zwei benachbarte zweite untere Leitungsabschnitte 222 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51B und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52B ungefähr der gleiche. Bei einer solchen Anordnung ist, in der Axialrichtung s betrachtet, die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 224 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 223 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte aus der Vielzahl der zweiten Windungen 22 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der induzierte Strom in der Sekundärwicklung 2 nacheinander durch die Vielzahl der zweiten Windungen 22 fließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der induzierte Strom auf den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 224 jeder zweiten Windung 22 von dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 der benachbarten zweiten Windung 22, die sich auf der ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen. Der induzierte Strom fließt dann von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 224 durch den zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 und den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222. Das heißt, in dem in 13 dargestellten Beispiel fließt der induzierte Strom gegen den Uhrzeigersinn durch jede zweite Windung 22. Somit sind die Richtung des induzierten Stroms in den ersten Windungen 21 und die Richtung des induzierten Stroms in den zweiten Windungen 22 in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t gleich. Auf diese Weise zirkuliert der induzierte Strom der Sekundärwicklung 2 durch jede der zweiten Windungen 22. Es ist zu beachten, dass die Richtung des induzierten Stroms in den zweiten Windungen 22 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der induzierte Strom kann an den zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 jeder zweiten Windung 22 von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 224 der benachbarten zweiten Windung 22, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Der induzierte Strom kann dann von dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 durch den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 223 und den zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 zu dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 224 fließen. Das heißt, in dem in 13 dargestellten Beispiel kann der induzierte Strom im Uhrzeigersinn durch jede zweite Windung 22 fließen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Richtung des induzierten Stroms durch jede erste Windung 21 und die Richtung des induzierten Stroms durch jede zweite Windung 22 in einer Betrachtung entlang der Umfangsrichtung t gleich sein sollten.
Der Verbindungsabschnitt 23 verbindet eine der ersten Windungen 21 und eine der zweiten Windungen 22 miteinander. Wie in 14 dargestellt ist der Verbindungsabschnitt 23 beispielsweise mit dem ersten oberen Leitungsabschnitt 211 einer der ersten Windungen 21 und dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 einer der zweiten Windungen 22 verbunden, um diese elektrisch zu verbinden.
Die Sekundärwicklung 2 umfasst die ersten Windungen 21, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind, und die zweiten Windung 22, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind. Die ersten Windungen und die zweiten Windungen sind durch den Verbindungsabschnitt 23 verbunden. Bei einer solchen Anordnung zirkuliert der induzierte Strom der Sekundärwicklung 2 zunächst durch die ersten Windungen 21 und wird dann über den Verbindungsabschnitt 23 in die zweiten Windungen 22 eingespeist, um durch die zweiten Windungen 22 zu zirkulieren.
In der Spulenkomponente A1 sind die ersten Windungen 11 (die Primärwicklung 1) und die ersten Windungen 21 (die Sekundärwicklung 2) abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet und bilden den ersten röhrenförmigen Abschnitt 5A. Außerdem sind die zweiten Windungen 12 (die Primärwicklung 1) und die zweite Windungen 22 (die Sekundärwicklung 2) abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet und bilden den zweiten röhrenförmigen Abschnitt 5B. Der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B befindet sich innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A.
Wie in den 3 bis 7 gezeigt überlappen sich bei der Spulenkomponente A1 die ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1 und die ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2 in einer Betrachtung in der Umfangsrichtung t. Das heißt, in der Umfangsrichtung t betrachtet, überlappen sich die ersten oberen Leitungsabschnitte 111 und die ersten oberen Leitungsabschnitte 211, die ersten unteren Leitungsabschnitte 112 und die ersten untere Leitungsabschnitts 212, die ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und die ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 sowie die ersten Verbindungsleiterabschnitte 114 und die ersten Verbindungsleiterabschnitte 214. Wie in den 3 bis 7 gezeigt, überlappen sich auch die zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1 und die zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2 in einer Betrachtung in der Umfangsrichtung t. Das heißt, in der Umfangsrichtung t betrachtet, überlappen die zweiten oberen Leitungsabschnitte 121 und die zweiten oberen Leitungsabschnitte 221, die zweiten unteren Leitungsabschnitte 122 und die zweiten unteren Leitungsabschnitte 222, die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 und die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 sowie die zweiten Verbindungsleiterabschnitt 124 und die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 224.
Wie in den 3 bis 7 gezeigt überlappt in der Spulenkomponente A1 jede der ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1 eine der zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2 teilweise, sowohl in einer Betrachtung in der Axialrichtung s als auch in der Radialrichtung u. Das heißt, in der Axialrichtung s betrachtet, überlappt jeder der ersten oberen Leitungsabschnitte 111 mit einem der zweiten oberen Leitungsabschnitte 221 und jeder der ersten unteren Leitungsabschnitte 112 überlappt mit einem der zweiten unteren Leitungsabschnitte 222. In der Radialrichtung u betrachtet überlappt jeder der ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 mit einem der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 223 und jeder der ersten Verbindungsleiterabschnitte 114 überlappt mit einem der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 224. Wie in den 3 bis 7 gezeigt überlappt auch jede der zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1 teilweise mit einer der ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2, sowohl in der Axialrichtung s als auch in der Radialrichtung u. Das heißt, in der Axialrichtung s betrachtet, überlappt jeder der zweiten oberen Leitungsabschnitte 121 mit einem der ersten oberen Leitungsabschnitte 211 und jeder der zweiten unteren Leitungsabschnitte122 überlappt mit einem der ersten unteren Leitungsabschnitte 212. In der Radialrichtung u betrachtet überlappt jeder der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 123 mit einem der ersten Verbindungsleiterabschnitte 213 und jeder der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 124 überlappt mit einem der ersten Verbindungsleiterabschnitte 214.
Ein Spuleneinbettungssubstrat B1, das die Spulenkomponente A1 aufweist, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die bis beschrieben. 15 ist eine perspektivische Ansicht des Spuleneinbettungssubstrats B1. 16 ist eine Draufsicht auf das Spuleneinbettungssubstrat B1. 17 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XVII-XVII in 16.
Das Spuleneinbettungssubstrat B1 ist zum Beispiel eine Leiterplatte. Das Spuleneinbettungssubstrat B1 ist nicht auf eine Leiterplatte beschränkt und kann auch ein Halbleitersubstrat oder ein Keramiksubstrat sein. Das Spuleneinbettungssubstrat B1 weist die Spulenkomponente A1 auf. Das Spuleneinbettungssubstrat B1 kann in Draufsicht rechteckig sein. Das Spuleneinbettungssubstrat B1 umfasst eine Vielzahl von Zwischenschichten 7, eine Vielzahl von Durchgangselektroden 79, ein Isolierteil 8 und eine Vielzahl von Terminals 9A und 9B.
Jede der Zwischenschichten 7 kann aus Metall hergestellt sein. Das Material jeder Zwischenschicht 7 kann zum Beispiel Kupfer (Cu) oder eine Kupferlegierung sein. Das Material ist nicht auf Cu oder eine Cu-Legierung beschränkt. Die Zwischenschichten 7 umfassen eine erste Zwischenschicht 71, eine zweite Zwischenschicht 72, eine dritte Zwischenschicht 73 und eine vierte Zwischenschicht 74.
Die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74 sind in dieser Reihenfolge von einer ersten Seite (in 17 die obere Seite) zu einer zweiten Seite (in 17 die untere Seite) in der Axialrichtung s in gegenseitigem Abstand angeordnet. Die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74 weisen jeweils ein Verbindungsmuster („interconnect pattern“) auf.
Das Verbindungsmuster der ersten Zwischenschicht 71 liefert die ersten oberen Leitungsabschnitte 111 (die ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1) und die ersten oberen Leitungsabschnitte 211 (die ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2).
Das Verbindungsmuster der zweiten Zwischenschicht 72 liefert die zweiten oberen Leitungsabschnitte 121 (die zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1) und die zweiten oberen Leitungsabschnitte 221 (die zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2).
Das Verbindungsmuster der dritten Zwischenschicht 73 liefert die zweiten unteren Leitungsabschnitte 122 (die zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1) und die zweiten unteren Leitungsabschnitte 222 (die zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2).
Das Verbindungsmuster der vierten Zwischenschicht 74 liefert bzw. umfasst die ersten unteren Leitungsabschnitte 112 (die ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1) und die ersten unteren Leitungsabschnitte 212 (die ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2).
Wie in 17 gezeigt ist der Abstand zwischen der ersten Zwischenschicht 71 und der zweiten Zwischenschicht 72 in der Axialrichtung s etwa gleich groß wie der Abstand zwischen der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74 in der Axialrichtung s. Der Abstand zwischen der zweiten Zwischenschicht 72 und der dritten Zwischenschicht 73 in der Axialrichtung s ist größer als sowohl der Abstand zwischen der ersten Zwischenschicht 71 und der zweiten Zwischenschicht 72 in der Axialrichtung s als auch der Abstand zwischen der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74 in der Axialrichtung s. Bei einer solchen Anordnung ist in der Primärwicklung 1 der Spulenkomponente A1 der Abstand zwischen den ersten oberen Leitungsabschnitten 111 und den zweiten oberen Leitungsabschnitten 121 in der Axialrichtung s etwa gleich groß wie der Abstand zwischen den zweiten unteren Leitungsabschnitten 122 und den ersten unteren Leitungsabschnitten 112 in der Axialrichtung s. Der Abstand zwischen den zweiten oberen Leitungsabschnitten 121 und den zweiten unteren Leitungsabschnitten 122 in der Axialrichtung s ist größer als sowohl der Abstand zwischen den ersten oberen Leitungsabschnitten 111 und den zweiten oberen Leitungsabschnitten 121 in der Axialrichtung s als auch der Abstand zwischen den zweiten unteren Leitungsabschnitten 122 und den ersten unteren Leitungsabschnitten 112 in der Axialrichtung s. Dies gilt für die Sekundärwicklung 2 der Spulenkomponente A1.
Die Durchgangselektroden 79 erstrecken sich durch einen Teil des Isolierteils 8 in der Axialrichtung s. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jede Durchgangselektrode 79 säulenförmig („columnar“) sein. Die Durchgangselektroden 79 umfassen diejenigen, die die erste Zwischenschicht 71 und die vierte Zwischenschicht 74 elektrisch verbinden, und diejenigen, die die zweite Zwischenschicht 72 und die dritte Zwischenschicht 73 elektrisch verbinden. Die Durchgangselektroden 79, die die erste Zwischenschicht 71 und die vierte Zwischenschicht 74 elektrisch verbinden, bilden Paare von ersten Verbindungsleiterabschnitten 113 und 114 (den ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1) und Paare von ersten Verbindungsleiterabschnitten 213 und 214 (den ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2). Die Durchgangselektroden 79, die die zweite Zwischenschicht 72 und die dritte Zwischenschicht 73 elektrisch verbinden, bilden Paare von zweiten Verbindungsleiterabschnitten 123 und 124 (den zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1) und Paare von zweiten Verbindungsleiterabschnitten 223 und 224 (den zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2).
In dem Spuleneinbettungssubstrat B1 bilden die Verbindungsmuster der Zwischenschichten 7 (die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74) und die Durchgangselektroden 79 die Spulenkomponente A1.
Wie in den 15 bis 17 gezeigt, bedeckt das Isolierteil 8 die Spulenkomponente A1. Das Isolierteil 8 kann aus einem isolierenden Harz, wie z. B. Glasepoxidharz („glass epoxy resin“), hergestellt werden. Das Material des Isolierteils 8 ist nicht auf isolierendes Harz beschränkt und kann ein Halbleitermaterial (z. B. Silizium (Si)), das einer Isolierbehandlung („insulation treatment“) unterzogen wurde, oder Keramik sein. Beispiele für die Isolierbehandlung sind die Dotierung mit isolierenden Verunreinigungen und die Bildung einer isolierenden Oxidschicht.
Wie in 17 gezeigt umfasst das Isolierteil 8 eine Vielzahl von Isolierschichten 81. Wie in 17 gezeigt, umfassen die Isolierschichten 81 eine, die zwischen der ersten Zwischenschicht 71 und der zweiten Zwischenschicht 72 in der Axialrichtung s angeordnet ist, eine, die zwischen der zweiten Zwischenschicht 72 und der dritten Zwischenschicht 73 in der Axialrichtung s angeordnet ist, und eine, die zwischen der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74 in der Axialrichtung s angeordnet ist. Die Isolierschichten 81 umfassen auch eine, die oberhalb der ersten Zwischenschicht 71 (auf der ersten Seite der Axialrichtung s) und eine, die unterhalb der vierten Zwischenschicht 74 (auf der zweiten Seite der Axialrichtung s) ausgebildet ist.
Das Paar von Terminals 9A, die elektrisch mit der Primärwicklung 1 verbunden sind, sind die Eingangsterminals für den Eingangsstrom in die Primärwicklung 1. Jedes der Terminals 9A umfasst einen außerhalb des Isolierteils 8 gebildeten Abschnitt und einen mit diesem Abschnitt und der Primärwicklung 1 verbundenen Terminalverbindungsabschnitt 90A. Wie durch imaginäre Linien in 14 angedeutet ist der Terminalverbindungsabschnitt 90A eines der Terminals 9A beispielsweise mit einem ersten oberen Leitungsabschnitt 111 (einer ersten Windung 11 der Primärwicklung 1) verbunden. Wie durch imaginäre Linien in 14 angedeutet ist beispielsweise der Terminalverbindungsabschnitt 90A des anderen Terminales 9A mit einem zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 (einer zweiten Windung 12 der Primärwicklung 1) verbunden. Wenn eine Spannung an das Terminalpaar 9A angelegt wird, fließt ein Eingangsstrom von einem der Terminals 9A zu dem anderen Terminal 9A durch die Primärwicklung 1. Dadurch wird von der Primärwicklung 1 ein Magnetfeld erzeugt.
Das Paar von Terminals 9B, die elektrisch mit der Sekundärwicklung 2 verbunden sind, sind die Ausgangsterminals für den induzierten Strom der Sekundärwicklung 2. Jedes der Terminals 9B umfasst einen außerhalb des Isolierteils 8 gebildeten Abschnitt und einen mit diesem Abschnitt und der Sekundärwicklung 2 verbundenen Terminalverbindungsabschnitt 90B. Wie durch imaginäre Linien in 14 angedeutet ist beispielsweise der Terminalverbindungsabschnitt 90B eines der Terminals 9B mit einem ersten unteren Leitungsabschnitt 212 (einer ersten Windung 21 der Sekundärwicklung 2) verbunden. Wie durch imaginäre Linien in 14 angedeutet ist beispielsweise der Terminalverbindungsabschnitt 90B des anderen Terminales 9B mit einem zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 (einer zweiten Windung 22 der Sekundärwicklung 2) verbunden. Das von der Primärwicklung 1 erzeugte Magnetfeld erzeugt einen induzierten Strom in der Sekundärwicklung 2, wodurch eine Potenzialdifferenz zwischen den beiden Terminals 9B entsteht.
In dem in den 15 und 16 gezeigten Beispiel sind alle Terminalpaare 9A und 9B so ausgebildet, dass sie von der Oberseite (die in Axialrichtung s der ersten Seite zugewandt ist) des Isolierteils 8 freiliegen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Ob das Terminalpaar 9A und das Terminalpaar 9B von der oberen Fläche des Isolierteils 8 oder von der unteren Fläche des Isolierteils 8 (der Fläche, die in Axialrichtung s der zweiten Seite zugewandt ist) freiliegen bzw. freigelegt sind, kann entsprechend den Spezifikationen des Spuleneinbettungssubstrats B1 bestimmt werden. Dementsprechend können der Terminalverbindungsabschnitt 90A jedes Terminals 9A und der Terminalverbindungsabschnitt 90B jedes Terminals 9B gegenüber dem in 14 gezeigten Beispiel in geeigneter Weise variiert werden.
Die Vorteile der Spulenkomponente A1 und des Spuleneinbettungssubstrats B1 gemäß der ersten Ausführungsform sind wie folgt.
Die Spulenkomponente A1 umfasst die Primärwicklung 1, in der Eingangsstrom von außen fließt. Die Primärwicklung 1 umfasst eine Vielzahl von ersten Windungen 11, die, in der ersten Richtung (Umfangsrichtung t) betrachtet, jeweils ringförmig sind. Bei einer solchen Anordnung fließt der Eingangsstrom in jeder ersten Windung 11 in entgegengesetzten Richtungen durch zwei Abschnitte, die sich in der Axialrichtung s gegenüberliegen. Daher weist der von diesen Abschnitten erzeugte magnetische Fluss an der Außenseite jeder ersten Windung 11 in entgegengesetzte Richtungen und hebt sich gegenseitig auf. Die ersten Windungen 11 sind Teil des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A, der die äußere Peripherie der Spulenkomponente A1 definiert. Dementsprechend wird der magnetische Fluss außerhalb jeder ersten Windung 11 (erster röhrenförmiger Abschnitt 5A) reduziert, so dass die Spulenkomponente A1 den Austritt des magnetischen Flusses (bzw. den magnetischen Streufluss) nach außen reduzieren kann.
Bei der Spulenkomponente A1 umfasst die Primärwicklung 1 die Vielzahl erster Windungen 11 und die Vielzahl zweiter Windungen 12. Die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren ersten Windungen 11 fließt, und die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren zweiten Windungen 12 fließt, sind, in der ersten Richtung (Umfangsrichtung t) betrachtet, gleich. Bei einer solchen Ausgestaltung zeigen innerhalb der zweiten Windungen 12, d. h. innerhalb des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B, der durch in jeder erste Windung 11 fließende Eingangsstrom erzeugte magnetische Fluss und der durch in jeder zweiten Windung 12 fließenden Eingangsstrom erzeugte magnetische Fluss in dieselbe Richtung und verstärken sich gegenseitig. Dementsprechend wird der magnetische Fluss innerhalb des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B erhöht, so dass die Spulenkomponente A1 die Induktivität erhöhen kann.
Die Spulenkomponente A1 hat eine Luftkernstruktur ohne Magnetkern für die Primärwicklung 1 und die Sekundärwicklung 2. Bei einer Spulenkomponente mit Magnetkern verursacht der Magnetkern Energieverluste, wenn der Eingangsstrom in die Primärwicklung 1 im Hochfrequenzbereich liegt. Da die Spulenkomponente A1 keinen Magnetkern aufweist, wird der durch einen Magnetkern verursachte Energieverlust auch dann vermieden, wenn der Eingangsstrom in die Primärwicklung 1 im Hochfrequenzbereich liegt.
In der Spulenkomponente A1 sind die mehreren ersten Windungen 11 der Primärwicklung und die mehreren ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2 abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet. Innerhalb jeder ersten Windung 11 der Primärwicklung 1 befindet sich eine zweite Windung 22 der Sekundärwicklung 2, und innerhalb jeder ersten Windung 21 der Sekundärwicklung 2 befindet sich eine zweite Windung 12 der Primärwicklung 1. Bei einer solchen Anordnung sind die Primärwicklung 1 und die Sekundärwicklung 2 zuverlässig gekoppelt. So kann ein Verlust des magnetischen Flusses (bzw. der magnetische Streufluss) aufgrund einer schlechten Kopplung zwischen der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2 verhindert werden.
Das Spuleneinbettungssubstrat B1 weist eine Vielzahl von Zwischenschichten 7 auf. Die mehreren Zwischenschichten 7 umfassen die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74, die in der Axialrichtung s laminiert bzw. geschichtet sind. Die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74 haben jeweils ein Verbindungsmuster, und diese Verbindungsmuster bilden die Spulenkomponente A1. Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird die Spulenkomponente A1 durch den Herstellungsprozess einer Leiterplatte (oder eines Halbleitersubstrats oder eines Keramiksubstrats) hergestellt. Somit erleichtert das Spuleneinbettungssubstrat B1 die Herstellung der Spulenkomponente A1 mit einer komplizierten Verdrahtungsstruktur. Da die Spulenkomponente A1 von den Verbindungsmustern der Zwischenschichten 7 gebildet wird, kann das Spuleneinbettungssubstrat B1 außerdem die Höhe der Spulenkomponente A1 verringern.
Die erste Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem sich jede der ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1 mit einer der zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2, sowohl in der Axialrichtung s als auch in der Radialrichtung u betrachtet, teilweise überlappt, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sich jede der ersten Windungen 11 der Primärwicklung 1 sowohl in der Axialrichtung s als auch in der Radialrichtung u betrachtet teilweise mit einer der zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1 und nicht mit einer der zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2 überlappen. Bei dieser Variante überlappt sich jede der ersten Windungen 21 der Sekundärwicklung 2, sowohl in der Axialrichtung s als auch in der Radialrichtung u betrachtet, teilweise mit einer der zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2. Die Spulenkomponente A1 ist jedoch der Spulenkomponente dieser Variante im Hinblick auf die Erhöhung des Kopplungskoeffizienten zwischen der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2 vorzuziehen.
Die erste Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem die ersten Windungen 11, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind, und die zweiten Windungen 12, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind, durch den Verbindungsabschnitt 13 miteinander verbunden sind, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann jede erste Windung 11 mit einer in der Umfangsrichtung t benachbarten zweiten Windung 12 verbunden sein. Das heißt, die Primärwicklung 1 kann so ausgestaltet sein, dass der Eingangsstrom abwechselnd durch die ersten Windungen 11 und die zweiten Windungen 12 fließen. Die Sekundärwicklung 2 kann auch so ausgestaltet sein, dass der Eingangsstrom abwechselnd durch die ersten Windungen 21 und die zweiten Windungen 22 fließt.
Die erste Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem in jeder ersten Windung 11 (Primärwicklung 1) der erste obere Leitungsabschnitt 111 im ersten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt ist und der erste untere Leitungsabschnitt 112 im zweiten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. In jeder ersten Windung 11 kann der erste obere Leitungsabschnitt 111 nicht im ersten Sinn der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall wird der Neigungswinkel des ersten unteren Leitungsabschnitts 112 in der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u vergrößert, damit sich die ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 entlang der Axialrichtung s erstrecken. Umgekehrt kann der erste untere Leitungsabschnitt 112 nicht im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall wird der Neigungswinkel des ersten oberen Leitungsabschnitts 111 in der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u vergrößert, damit sich die ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 entlang der Axialrichtung s erstrecken. Weder der erste obere Leitungsabschnitt 111 noch der erste untere Leitungsabschnitt 112 können in der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall sind die ersten Verbindungsleiterabschnitte 113 und 114 in Bezug auf die Axialrichtung s geneigt. Diese Variationen können auch auf den zweiten oberen Leitungsabschnitt 121 und den zweiten unteren Leitungsabschnitt 122 jeder zweiten Windung 12 (Primärwicklung 1), den ersten oberen Leitungsabschnitt 211 und den ersten unteren Leitungsabschnitt 212 jeder ersten Windung 21 (Sekundärwicklung 2) sowie den zweiten oberen Leitungsabschnitt 221 und den zweiten unteren Leitungsabschnitt 222 jeder zweiten Windung 22 (Sekundärwicklung 2) angewandt werden.
Die erste Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem in jeder ersten Windung 11 (Primärwicklung 1) die Abmessung des ersten Verbindungsleiterabschnitts 114 entlang der Umfangsrichtung t größer ist als die Abmessung des ersten Verbindungsleiterabschnitts 113 entlang der Umfangsrichtung t, betrachtet in der Axialrichtung s, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können die oben genannten Abmessungen ungefähr gleich sein. In diesem Fall ist sowohl der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten oberen Leitungsabschnitten 111 in der Umfangsrichtung t als auch der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten unteren Leitungsabschnitten 112 in der Umfangsrichtung t relativ groß an einem Abschnitt, der näher an der äußeren Umfangskante 52A liegt, und relativ klein an einem Abschnitt, der näher an der inneren Umfangskante 51A liegt. Eine solche Variation ist auch für das Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 123 und 124 jeder zweiten Windung 12 (Primärwicklung 1), das Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 213 und 214 jeder ersten Windung 21 (Sekundärwicklung 2) und das Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 223 und 224 jeder zweiten Windung 22 (Sekundärwicklung 2) anwendbar.
Eine Spulenkomponente A2 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 18 bis 24 beschrieben. Die Spulenkomponente A2 ist z.B. ein Induktor und weist eine Wicklung 3 auf. Die Spulenkomponente A2 kann einen Magnetkern aufweisen, hat aber vorzugsweise eine Luftkernstruktur ohne Magnetkern. Wie die Spulenkomponente A1 kann auch die Spulenkomponente A1 ein torusförmiges Aussehen haben. Wie bei der Spulenkomponente A1 wird die Gesamtform der Spulenkomponente A2 durch verschiedene Kombinationen der oben genannten planaren Formen und Querschnittsformen definiert. Die zweite Ausführungsform beschreibt das Beispiel, bei dem die planare Form ringförmig ist und die Querschnittsform die Form eines rechteckigen Rings hat. Der Einfachheit halber wird in einer Draufsicht auf die Spulenkomponente A2 die Richtung, in der sich die Mittelachse erstreckt, als Axialrichtung s, die Richtung um die Mittelachse als Umfangsrichtung t und die sich radial von der Mittelachse erstreckende Richtung als Radialrichtung u bezeichnet. Die Axialrichtung s entspricht der Dickenrichtung der Spulenkomponente A2. Die Umfangsrichtung t entspricht der Toroidalrichtung der Spulenkomponente A2. Die oben angegebene Querschnittsform bezieht sich auf die Form im Querschnitt in der Ebene, die durch die Axialrichtung s und die Radialrichtung u definiert ist.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die die Spulenkomponente A2 zeigt. 19 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 18 zeigt. 20 ist eine Draufsicht auf die Spulenkomponente A2. 21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI in 20. 22 ist eine Ansicht von unten, die die Spulenkomponente A2 zeigt. 23 ist eine Ansicht, die durch Weglassen eines Teils (eines Teils des später beschriebenen ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A) aus der in 18 gezeigten perspektivischen Ansicht entsteht. In 23 ist der (später beschriebene) Verbindungsabschnitt 33 weggelassen. 24 ist eine schematische Ansicht der Wicklung 3, gesehen entlang der Umfangsrichtung t.
In der Spulenkomponente A2 ist die Wicklung 3 doppelt gewickelt. Durch die doppelte Wicklung der Wicklung 3 umfasst die Spulenkomponente A2 einen ersten röhrenförmigen Abschnitt 5A und einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt 5B. Wie bei der ersten Ausführungsform haben sowohl der erste röhrenförmige Abschnitt 5A als auch der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B eine toroidale bzw. ringförmige Form. Wie in 23 dargestellt befindet sich der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Der erste röhrenförmige Abschnitt 5A definiert den äußeren Umfang der Spulenkomponente A1 bzw. A2. Der erste röhrenförmige Abschnitt 5A und der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B sind in Draufsicht jeweils ringförmig und haben eine gemeinsame Mittelachse. Das heißt, die Mittelachse des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in Draufsicht und die Mittelachse des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in Draufsicht entsprechen im Allgemeinen einander. Die Richtung, in der sich die Mittelachse erstreckt, ist die Axialrichtung s. Die Querschnittsform des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A und des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B ist z. B. ein rechteckiger Ring.
Die Wicklung 3 erzeugt durch den Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld. Die Wicklung 3 ist in der gleichen Weise ausgestaltet wie die erste Wicklung 1 der ersten Ausführungsform. Wie in den 18 bis 24 dargestellt umfasst die Wicklung 3 eine Vielzahl erster Windungen 31, eine Vielzahl zweiter Windungen 32 und einen Verbindungsabschnitt 33.
Wie in 24 gezeigt hat jede der ersten Windungen 31 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. entlang der Umfangsrichtung t betrachtet. Wie in den 18 bis 20, 22 und 23 gezeigt, sind die ersten Windungen 32, in der Axialrichtung s betrachtet, nebeneinander entlang der Umfangsrichtung t angeordnet. Wie in 24 gezeigt, hat jede der ersten Windungen 31 einen ersten oberen Leitungsabschnitt 311, einen ersten unteren Leitungsabschnitt 312 und ein Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314.
In jeder der ersten Windungen 31 sind der erste obere Leitungsabschnitt 311 und der erste untere Leitungsabschnitt 312 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 24 gezeigt. Wie in den 20 und 22 gezeigt erstrecken sich die ersten oberen Leitungsabschnitte 311 und die ersten unteren Leitungsabschnitte 312 jeweils von der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in Richtung der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A. Jeder der ersten oberen Leitungsabschnitte 311 und jeder der ersten unteren Leitungsabschnitte 312 haben in einer Betrachtung in der Axialrichtung s die Form eines Streifens. Wie in 24 gezeigt erstreckt sich jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 von dem ersten oberen Leitungsabschnitt 311 entlang der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 313 führt zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312 der gleichen ersten Windung 31. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 314 führt zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312 der in der Umfangsrichtung t benachbarten ersten Windung 31. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 ist im Allgemeinen orthogonal zu dem ersten oberen Leitungsabschnitt 311 und zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 313 überlappt mit der inneren Umfangskante 51A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der erste Verbindungsleiterabschnitt 314 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52A des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jeder der beiden ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 hat die Form eines Streifens, der sich in einer Betrachtung in der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder erste obere Leitungsabschnitt 311 in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder erste untere Leitungsabschnitt 312 ist in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 20 gezeigten Beispiel ist unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden ersten Verbindungsleiterabschnitt 313 zeigt, die Radialrichtung u3 ist, der erste obere Leitungsabschnitt 311, der zu dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 313 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u3 geneigt. Jeder erste untere Leitungsabschnitt 312, der zu dem entsprechenden ersten Verbindungsleiterabschnitt 313 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u3 geneigt. Auf diese Weise sind der erste obere Leitungsabschnitt 311 und der erste untere Leitungsabschnitt 312 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetztem Sinne geneigt, wodurch die ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte erste obere Leitungsabschnitte 311 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet ebenso wie zwei benachbarte erste untere Leitungsabschnitte 312 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51A und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52A etwa gleich groß. Bei einer solchen Anordnung ist, in der Axialrichtung s betrachtet, die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 314 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes ersten Verbindungsleiterabschnitts 313 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte der mehreren ersten Windungen 31 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der in der Wicklung 1 fließende Eingangsstrom die mehreren ersten Windungen 31 nacheinander durchfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangsstrom an den ersten Verbindungsleiterabschnitt 314 jeder ersten Windung 31 von dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312 der benachbarten ersten Windung 31, die sich auf der ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen. Der Eingangsstrom fließt dann von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 314 über den ersten oberen Leitungsabschnitt 311 und den ersten Verbindungsleiterabschnitt 313 zu dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312. Das heißt, in dem in 24 dargestellten Beispiel fließt der Eingangsstrom gegen den Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 31. Der Eingangsstrom wird dann an die benachbarte erste Windung 11 übertragen, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet. Auf diese Weise zirkuliert der Eingangsstrom der Wicklung 3 durch jede der ersten Windungen 31. Es ist zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms in den ersten Windungen 31 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der Eingangsstrom kann an den ersten unteren Leitungsabschnitt 312 jeder ersten Windung 31 von dem ersten Verbindungsleiterabschnitt 314 der benachbarten ersten Windung 31, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Das heißt, in dem in 24 dargestellten Beispiel kann der Eingangsstrom im Uhrzeigersinn durch jede erste Windung 31 fließen.
Wie in 24 gezeigt hat jede der zweiten Windungen 32 die Form eines rechteckigen Rings, z. B. entlang der Umfangsrichtung t betrachtet. Wie in 24 gezeigt befindet sich jede zweite Windung 32, entlang der Umfangsrichtung t betrachtet, innerhalb jeder ersten Windung 31. Wie in den 20 und 22 gezeigt sind die zweiten Windungen 32, in der Axialrichtung s betrachtet, nebeneinander in der Umfangsrichtung t angeordnet. Wie in den 20 und 22 gezeigt sind die ersten Windungen 31 und die zweiten Windungen 32, in der Axialrichtung s betrachtet, abwechselnd in der Umfangsrichtung t angeordnet. Wie in 24 gezeigt hat jede der zweiten Windungen 32 einen zweiten oberen Leitungsabschnitt 321, einen zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 und ein Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324.
In jeder der zweiten Windungen 32 sind der zweite obere Leitungsabschnitt 321 und der zweite untere Leitungsabschnitt 322 in der Axialrichtung s voneinander beabstandet, wie in 24 gezeigt. Wie in den 20 und 22 gezeigt erstrecken sich der zweite obere Leitungsabschnitt 321 und der zweite untere Leitungsabschnitt 322 jeweils von der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B, in der Axialrichtung betrachtet, in Richtung der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B. Jeder der zweiten oberen Leitungsabschnitte 321 und jeder der zweiten unteren Leitungsabschnitte 322 haben in einer Betrachtung in der Axialrichtung s die Form eines Streifens. Wie in 24 gezeigt erstreckt sich jedes Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324 von dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 321 entlang der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 323 führt zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 derselben zweiten Windung 32. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 324 führt zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 der zweiten Windung 32, die in der Umfangsrichtung t benachbart ist. Jedes Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324 ist im Allgemeinen orthogonal zu dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 321 und zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 323 überlappt mit der inneren Umfangskante 51B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Der zweite Verbindungsleiterabschnitt 324 überlappt mit der äußeren Umfangskante 52B des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B in einer Betrachtung in der Axialrichtung s. Jedes Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324 hat die Form eines Streifens, der sich in einer Betrachtung entlang der Radialrichtung u in der Axialrichtung s ausdehnt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder zweite obere Leitungsabschnitt 321 im ersten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt und jeder zweite untere Leitungsabschnitt 322 ist im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u geneigt. In dem in 20 gezeigten Beispiel ist unter der Annahme, dass die Radialrichtung u, die auf jeden zweiten Verbindungsleiterabschnitt 323 zeigt, die Radialrichtung u3 ist, der zweite obere Leitungsabschnitt 321, der zu dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 323 führt, in der Umfangsrichtung t im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u3 geneigt. Jeder zweite untere Leitungsabschnitt 322, der zu dem jeweiligen zweiten Verbindungsleiterabschnitt 323 führt, ist in der Umfangsrichtung t gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Radialrichtung u3 geneigt. Auf diese Weise sind der zweite obere Leitungsabschnitt 321 und der zweite untere Leitungsabschnitt 322 in der Umfangsrichtung t in Bezug auf die Radialrichtung u in entgegengesetztem Sinne geneigt, wodurch die zweiten Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324 entlang der Axialrichtung s gebildet werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei benachbarte zweite obere Leitungsabschnitte 321 in der Umfangsrichtung t mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet ebenso wie zwei benachbarte zweite untere Leitungsabschnitte 322 in der Umfangsrichtung t. Der Abstand ist auf der Seite der inneren Umfangskante 51B und auf der Seite der äußeren Umfangskante 52B ungefähr derselbe. Bei einer solchen Anordnung ist, in der Axialrichtung s betrachtet, die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 324 entlang der Umfangsrichtung t größer als die Abmessung jedes zweiten Verbindungsleiterabschnitts 323 entlang der Umfangsrichtung t.
Zwei benachbarte der Vielzahl zweiter Windungen 32 in der Umfangsrichtung t sind direkt miteinander verbunden, so dass der in der Wicklung 3 fließende Eingangsstrom die Vielzahl zweiter Windungen 32 nacheinander durchfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangsstrom an den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 324 jeder zweiten Windung 32 von dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 der benachbarten zweiten Windung 32, die sich auf der ersten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen bzw. weitergeleitet. Der Eingangsstrom fließt dann von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 324 über den zweiten oberen Leitungsabschnitt 321 und den zweiten Verbindungsleiterabschnitt 323 zu dem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322. Das heißt, in dem in 24 dargestellten Beispiel fließt der Eingangsstrom gegen den Uhrzeigersinn durch jede zweite Windung 32. Somit sind die Richtung des Eingangsstroms in der ersten Windung 31 und die Richtung des Eingangsstroms in der zweiten Windung 32 gleich, betrachtet entlang der Umfangsrichtung t. Auf diese Weise zirkuliert der Eingangsstrom der Wicklung 3 durch jede der zweiten Windungen 32. Es ist zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms in den zweiten Windungen 32 entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen Beispiel sein kann. Das heißt, der Eingangsstrom kann an den zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 jeder zweiten Windung 32 von dem zweiten Verbindungsleiterabschnitt 324 der benachbarten zweiten Windung 32, die sich auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung t befindet, übertragen werden. Das heißt, in dem in 24 dargestellten Beispiel kann der Eingangsstrom im Uhrzeigersinn durch jede zweite Windung 32 fließen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Richtung des Eingangsstroms durch jede erste Windung 31 und die Richtung des Eingangsstroms durch jede zweite Windung 32, entlang der Umfangsrichtung t betrachtet, gleich sein sollten.
Wie in 19 dargestellt verbindet der Verbindungsabschnitt 33 eine der ersten Windungen 11 und eine der zweiten Windungen 32 miteinander. Der Verbindungsabschnitt 33 ist zum Beispiel mit dem ersten unteren Leitungsabschnitt 312 einer der ersten Windungen 31 und dem zweiten oberen Leitungsabschnitt 321 einer der zweiten Windungen 32 verbunden, um diese elektrisch zu verbinden.
Die Wicklung 3 umfasst die ersten Windungen 31, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind, und die zweiten Windungen 32, die kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung t verbunden sind. Der ersten Windungen und die zweiten Windungen sind durch den Verbindungsabschnitt 33 verbunden. Bei einer solchen Anordnung zirkuliert der Eingangsstrom der Wicklung 3 zunächst durch die ersten Windungen 31 und wird dann durch den Verbindungsabschnitt 33 in die zweiten Windungen 32 eingespeist, um durch die zweiten Windungen 32 zu zirkulieren.
In der Spulenkomponente A2 sind die mehreren ersten Windungen 31 in der Umfangsrichtung t angeordnet und bilden den ersten röhrenförmigen Abschnitt 5A. Auch die Vielzahl der zweiten Windungen 32 sind in der Umfangsrichtung t angeordnet und bilden den zweiten röhrenförmigen Abschnitt 5B. Der zweite röhrenförmige Abschnitt 5B befindet sich innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A.
In der Spulenkomponente A2 überlappt jede der ersten Windungen 31 mit einer der zweiten Windungen 32 in der Axialrichtung s und in der Radialrichtung u betrachtet, wie in den 18 bis 24 dargestellt. Das heißt, in der Axialrichtung s betrachtet überlappt jeder der ersten oberen Leitungsabschnitte 311 mit einem der zweiten oberen Leitungsabschnitte321 und jeder der ersten unteren Leitungsabschnitte 312 überlappt mit einem der zweiten unteren Leitungsabschnitte 322. In der Radialrichtung u betrachtet überlappt jeder der ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 mit einem der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 323 und jeder der ersten Verbindungsleiterabschnitte 314 überlappt mit einem der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 324.
Ein Spuleneinbettungssubstrat B2, das die Spulenkomponente A2 aufweist, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die bis beschrieben. 25 ist eine perspektivische Ansicht des Spuleneinbettungssubstrats B2. 26 ist eine Draufsicht auf das Spuleneinbettungssubstrat B2. 27 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XXVII-XXVII in 26.
Wie das Spuleneinbettungssubstrat B1 ist auch das Spuleneinbettungssubstrat B2 eine Leiterplatte. Das Spuleneinbettungssubstrat B2 ist ebenfalls nicht auf eine Leiterplatte beschränkt und kann ein Halbleitersubstrat oder ein Keramiksubstrat sein. Das Spuleneinbettungssubstrat B2 weist die Spulenkomponente A2 auf. Das Spuleneinbettungssubstrat B2 kann in Draufsicht rechteckig sein. Das Spuleneinbettungssubstrat B2 umfasst eine Vielzahl von Zwischenschichten 7, eine Vielzahl von Durchgangselektroden 79, ein Isolierteil 8 und ein Paar von Terminals 9C.
Wie in 27 dargestellt umfassen die Zwischenschichten 7 in dem Spuleneinbettungssubstrat B2 wiederum eine erste Zwischenschicht 71, eine zweite Zwischenschicht 72, eine dritte Zwischenschicht 73 und eine vierte Zwischenschicht 74, die jeweils ein Verbindungsmuster aufweisen.
Wie in 27 gezeigt, stellt das Verbindungsmuster der ersten Zwischenschicht 71 die Vielzahl erster oberer Leitungsabschnitte 311 bereit bzw. umfasst diese („provides“). Das Verbindungsmuster der zweiten Zwischenschicht 72 umfasst die Vielzahl zweiter oberer Leitungsabschnitte321. Das Verbindungsmuster der dritten Zwischenschicht 73 umfasst die Vielzahl der zweiten unteren Leitungsabschnitte322. Das Verbindungsmuster der vierten Zwischenschicht 74 umfasst die Vielzahl erster unterer Leitungsabschnitte 312.
Wie in 27 gezeigt ist auch bei der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der ersten Zwischenschicht 71 und der zweiten Zwischenschicht 72 in der Axialrichtung s etwa gleich groß wie der Abstand zwischen der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74. Der Abstand zwischen der zweiten Zwischenschicht 72 und der dritten Zwischenschicht 73 in der Axialrichtung s ist sowohl größer als der Abstand zwischen der ersten Zwischenschicht 71 und der zweiten Zwischenschicht 72 in der Axialrichtung s als auch der Abstand zwischen der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74 in der Axialrichtung s. Bei einer solchen Anordnung ist in der Wicklung 3 der Spulenkomponente A2 der Abstand zwischen den ersten oberen Leitungsabschnitten 311 und den zweiten oberen Leitungsabschnitten 321 in der Axialrichtung s etwa gleich groß wie der Abstand zwischen den zweiten unteren Leitungsabschnitten 322 und den ersten unteren Leitungsabschnitten 312 in der Axialrichtung s. Der Abstand zwischen den zweiten oberen Leitungsabschnitten 321 und den zweiten unteren Leitungsabschnitten 322 in der Axialrichtung s ist größer als sowohl der Abstand zwischen den ersten oberen Leitungsabschnitten 311 und den zweiten oberen Leitungsabschnitten 321 in der Axialrichtung s als auch der Abstand zwischen den zweiten unteren Leitungsabschnitten 322 und den ersten unteren Leitungsabschnitten 312 in der Axialrichtung s.
Die Durchgangselektroden 79, die die erste Zwischenschicht 71 und die vierte Zwischenschicht 74 elektrisch verbinden, bilden das Paar erster Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 (die ersten Windungen 31) . Die Durchgangselektroden 79, die die zweite Zwischenschicht 72 und die dritte Zwischenschicht 73 elektrisch verbinden, bilden das Paar zweiter Verbindungsleiterabschnitte 323 und 323 (die zweiten Windungen 32).
In dem Spuleneinbettungssubstrat B2 bilden die Verbindungsmuster der Zwischenschichten 7 (der ersten Zwischenschicht 71, der zweiten Zwischenschicht 72, der dritten Zwischenschicht 73 und der vierten Zwischenschicht 74) und die Durchgangselektroden 79 die Spulenkomponente A2.
Das Paar von Terminals 9C, die elektrisch mit der Wicklung 3 verbunden sind, sind die Eingangsterminals für den Eingangsstrom in die Wicklung 3. Jedes der Terminals 9C umfasst einen außerhalb des Isolierteils 8 gebildeten Abschnitt und einen mit diesem Abschnitt und der Wicklung 3 verbundenen Terminalverbindungsabschnitt 90C. Wie in 25 dargestellt ist der Terminalverbindungsabschnitt 90C eines der Terminals 9C beispielsweise mit einem ersten oberen Leitungsabschnitt 311 (einer ersten Windung 31) verbunden. Der Terminalverbindungsabschnitt 90C des anderen Terminal 9C ist z. B. mit einem zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 (einer zweiten Windung 12) verbunden. Wenn eine Spannung an das Terminalpaar 9C angelegt wird, fließt ein Eingangsstrom von einem der Terminals 9C zu dem anderen Terminal 9C durch die Wicklung 3. Dadurch wird in der Wicklung 3 ein Magnetfeld erzeugt.
In dem in 25 gezeigten Beispiel ist jedes der Terminals 9C so ausgebildet, dass es von der Oberseite (der ersten Seite in Axialrichtung s zugewandt) des Isolierteils 8 freiliegt bzw. freigelegt wird, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Ob das Terminalpaar 9C von der Oberseite des Isolierteils 8 oder von der Unterseite des Isolierteils 8 (der in Axialrichtung s der zweiten Seite zugewandten Seite) freiliegt bzw. freigelegt wird, kann entsprechend den Spezifikationen des Spuleneinbettungssubstrats B2 bestimmt werden.
Die Vorteile der Spulenkomponente A2 und des Spuleneinbettungssubstrats B2 gemäß der zweiten Ausführungsform sind wie folgt.
Die Spulenkomponente A2 weist die Wicklung 3, in der Eingangsstrom von außen fließt, auf. Die Wicklung 3 umfasst eine Vielzahl von ersten Windungen 31, die, in der ersten Richtung (Umfangsrichtung t) betrachtet, jeweils ringförmig sind. Bei einer solchen Anordnung fließt der Eingangsstrom in jeder ersten Windung 31 in entgegengesetzten Richtungen durch zwei Abschnitte, die sich in der Axialrichtung s gegenüberliegen. Daher weist der von diesen Abschnitten erzeugte magnetische Fluss an der Außenseite jeder ersten Windung 31 in entgegengesetzte Richtungen und hebt sich gegenseitig auf. Die ersten Windungen 31 sind Teil des ersten röhrenförmigen Abschnitts 5A, der die äußere Peripherie der Spulenkomponente A2 definiert. Dementsprechend wird der magnetische Fluss außerhalb jeder ersten Windung 31 (erster röhrenförmiger Abschnitt 5A) reduziert, so dass die Spulenkomponente A2 den Austritt des magnetischen Flusses (bzw. den magnetischen Streufluss) nach außen reduzieren kann.
Bei der Spulenkomponente A2 umfasst die Wicklung 3 die mehreren ersten Windungen 31 und die mehreren zweiten Windungen 32. Die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren ersten Windungen 31 fließt, und die Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren zweiten Windungen 32 fließt, sind, in der ersten Richtung (Umfangsrichtung t) betrachtet, gleich. Bei einer solchen Ausgestaltung zeigen innerhalb der zweiten Windungen 32, d. h. innerhalb des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B, der durch den in jeder ersten Windung 31 fließenden Eingangsstrom erzeugte magnetische Fluss und der durch den in jeder zweiten Windung 32 fließenden Eingangsstrom erzeugte magnetische Fluss in dieselbe Richtung und verstärken sich gegenseitig. Dementsprechend wird der magnetische Fluss innerhalb des zweiten röhrenförmigen Abschnitts 5B erhöht, so dass die Spulenkomponente A2 die Induktivität erhöhen kann.
Die Spulenkomponente A1 hat eine Luftkernstruktur ohne einen Magnetkern für die Wicklung 3. In einer Spulenkomponente mit einem Magnetkern verursacht der Magnetkern Energieverluste, wenn der Eingangsstrom in die Wicklung 3 im Hochfrequenzbereich liegt. Da die Spulenkomponente A2 keinen Magnetkern aufweist, wird der durch einen Magnetkern verursachte Energieverlust vermieden, selbst wenn der Eingangsstrom in die Wicklung 3 im Hochfrequenzbereich liegt.
In dem Spuleneinbettungssubstrat B2 weisen die erste Zwischenschicht 71, die zweite Zwischenschicht 72, die dritte Zwischenschicht 73 und die vierte Zwischenschicht 74 jeweils ein Verbindungsmuster auf und diese Verbindungsmuster bilden die Spulenkomponente A2. Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird die Spulenkomponente A2 durch den Herstellungsprozess einer Leiterplatte (oder eines Halbleitersubstrats oder eines Keramiksubstrats) hergestellt. Somit erleichtert das Spuleneinbettungssubstrat B2 die Herstellung der Spulenkomponente A2 mit einer komplizierten Verdrahtungsstruktur. Da die Spulenkomponente A2 von den Verbindungsmustern der Zwischenschichten 7 gebildet wird, kann das Spuleneinbettungssubstrat B2 außerdem die Höhe der Spulenkomponente A2 verringern.
Die zweite Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem jede der ersten Windungen 31 mit einer der zweiten Windungen 32 überlappt, wie in der Axialrichtung s betrachtet, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann jede der ersten Windungen 31 nur teilweise oder gar nicht mit einer der zweiten Windungen 32 überlappen. Die Spulenkomponente A2 ist jedoch der Spulenkomponente dieser Variante im Hinblick auf die Erhöhung der Induktivität vorzuziehen.
Die zweite Ausführungsform beschreibt das Beispiel, bei dem in jeder ersten Windung 31 der erste obere Leitungsabschnitt 311 im ersten Sinne der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u geneigt ist und der erste untere Leitungsabschnitt 312 im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u geneigt ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. In jeder ersten Windung 31 kann der erste obere Leitungsabschnitt 311 nicht im ersten Sinn der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall wird der Neigungswinkel des ersten unteren Leitungsabschnitts 312 in der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u vergrößert, damit sich die ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 entlang der Axialrichtung s erstrecken. Umgekehrt kann der erste untere Leitungsabschnitt 312 nicht im zweiten Sinne der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall wird der Neigungswinkel des ersten oberen Leitungsabschnitts 311 in der Umfangsrichtung t gegenüber der Radialrichtung u vergrößert, damit sich die ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 entlang der Axialrichtung s erstrecken. Weder der erste obere Leitungsabschnitt 311 noch der erste untere Leitungsabschnitt 312 können in der Umfangsrichtung t geneigt sein. In diesem Fall sind die ersten Verbindungsleiterabschnitte 313 und 314 in Bezug auf die Axialrichtung s geneigt. Diese Variationen gelten auch für den zweiten oberen Leitungsabschnitt 321 und den zweiten unteren Leitungsabschnitt 322 jeder zweiten Windung 32.
Die zweite Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem in jeder ersten Windung 31 die Abmessung des ersten Verbindungsleiterabschnitts 314 entlang der Umfangsrichtung t größer ist als die Abmessung des ersten Verbindungsleiterabschnitts 313 entlang der Umfangsrichtung t, betrachtet in der Axialrichtung s, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können die oben genannten Abmessungen ungefähr gleich sein. In diesem Fall ist sowohl der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten oberen Leitungsabschnitten 311 in der Umfangsrichtung t als auch der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten unteren Leitungsabschnitten 312 in der Umfangsrichtung t relativ groß an einem Abschnitt näher an der äußeren Umfangskante 52A und relativ klein an einem Abschnitt näher an der inneren Umfangskante 51A. Eine solche Variation ist auch für das Paar der zweiten Verbindungsleiterabschnitte 323 und 324 jeder zweiten Windung 32 anwendbar.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform beschreiben das Beispiel, in dem die Durchgangselektroden 79 in den Spuleneinbettungssubstraten B1 und B2 säulenförmig sind, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann jede der Durchgangselektroden 79 ein Durchgangsloch („through via“) sein. Die Durchgangselektrode kann in Draufsicht kreisförmig sein. Jede Durchgangselektrode 79 kann mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen sein.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform beschreiben das Beispiel, in dem die Spulenkomponenten A1 und A2 ein ringförmiges Aussehen haben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann jede Spulenkomponente eine Solenoidform haben. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich die Solenoidform auf die Form, die im Gegensatz zur Torusform in Draufsicht nicht ringförmig ist, und umfasst nicht nur solche, bei denen ein Draht um eine gerade Linie gewickelt ist, sondern auch solche, bei denen ein Draht um eine gekrümmte Linie gewickelt ist. In einer solchen Variation sind die ersten Windungen 11 und die zweiten Windungen 12 der Primärwicklung 1 und die ersten Windungen 21 und die zweiten Windungen 22 der Sekundärwicklung 2 oder die ersten Windungen 31 und die zweiten Windungen 32 der Wicklung 3 entlang einer geraden oder einer gekrümmten Linie angeordnet. Da die Solenoidform in Draufsicht jedoch nicht ringförmig ist, ist die Torusform wie die Spulenkomponenten A1 und A2 effektiver bei der Reduzierung des magnetischen Streuflusses.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform beschreiben das Beispiel, in dem jede Spulenkomponente A1 und A2 durch die Verdrahtungsmuster der Zwischenschichten 7 des Spuleneinbettungssubstrats gebildet wird, die vorliegende Offenbarung ist hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann jede der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2 (oder der Wicklung 3) durch Wicklung einer linearen oder plattenförmigen Leitung bzw. eines linearen oder plattenförmigen Drahtes gebildet werden.
Die Spulenkomponente und das Spuleneinbettungssubstrat gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Die spezifische Ausgestaltung der Spulenkomponente und des Spuleneinbettungssubstrats gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in vielerlei Hinsicht in der Gestaltung variiert werden. Die vorliegende Offenbarung umfasst die in den folgenden Klauseln beschriebenen Ausführungsformen.

Klausel 1. Spulenkomponente umfassend:
- eine Primärwicklung, die durch einen Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld erzeugt; und
- eine Sekundärwicklung, durch die ein durch das Magnetfeld erzeugter induzierter Strom fließt,
- wobei die Primärwicklung eine Vielzahl von primären ersten Windungen und eine Vielzahl von primären zweiten Windungen umfasst, wobei jede der primären ersten Windungen und jede der primären zweiten Windungen in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig sind,
- die Sekundärwicklung eine Vielzahl von Sekundären ersten Windungen und eine Vielzahl von Sekundär zweiten Windungen umfasst, wobei jede der Sekundären ersten Windungen und jede der Sekundären zweiten Windungen in einer Betrachtung in der ersten Richtung ringförmig sind,
- die Vielzahl von primären ersten Windungen und die Vielzahl von sekundären ersten Windungen abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden,
- die Vielzahl von primären zweiten Windungen und die Vielzahl von sekundären zweiten Windungen abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden,
- der zweite röhrenförmige Abschnitt sich in einer Betrachtung in der ersten Richtung innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts befindet, und
- eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären ersten Windungen fließt, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären zweiten Windungen fließt, gleich sind.
Klausel 2. Spulenkomponente gemäß Klausel 1, wobei jede der Vielzahl von primären ersten Windungen einen primären ersten oberen Leitungsabschnitt und einen primären ersten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Richtung voneinander beabstandet sind,
- jede der Vielzahl von primären zweiten Windungen einen primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und einen primären zweiten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind,
- jeder der Vielzahl von sekundären ersten Windungen einen sekundären ersten oberen Leitungsabschnitt und einen Sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind, und
- jede der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen einen sekundären zweiten oberen Leitungsabschnitt und einen sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind.
Klausel 3. Spulenkomponente gemäß Klausel 2, wobei der primäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und der primäre erste untere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen.
Klausel 4. Spulenkomponente gemäß Klausel 3, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und der primäre zweite untere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen.
Klausel 5. Spulenkomponente gemäß Klausel 4, wobei in der Dickenrichtung ein Abstand zwischen dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt größer ist als jeweils ein Abstand zwischen dem primären ersten oberen Leitungsabschnitt und dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und ein Abstand zwischen dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt und dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt.
Klausel 6. Spulenkomponente gemäß einer der Klauseln 3 bis 5, wobei der primäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen, und der primäre erste untere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen.
Klausel 7. Spulenkomponente gemäß Klausel 6, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen, und der primäre zweite untere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen.
Klausel 8. Spulenkomponente gemäß einer der Klauseln 3 bis 7, wobei jede der Vielzahl von primären ersten Windungen ein Paar primärer erster Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem primären ersten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken,
- einer des Paares primärer erster Verbindungsleiterabschnitte sich zu dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt führt,
- jede der Vielzahl von primären zweiten Windungen ein Paar primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, und
- einer des Paares primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte zu dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt führt.
Klausel 9. Spulenkomponente gemäß Klausel 8, wobei ein anderer des Paares primärer erster Verbindungsleiterabschnitten zu dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten primären ersten Windung führt, und ein anderer des Paares primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitten zu dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten primären zweiten Windung führt.
Klausel 10. Spulenkomponente gemäß Klausel 9, wobei die Primärwicklung ferner einen primären Verbindungsabschnitt aufweist, der eine der Vielzahl von primären ersten Windungen und eine der Vielzahl primären zweiten Windungen elektrisch verbindet.
Klausel 11. Spulenkomponente gemäß Klausel 9 oder 10, wobei jede der Vielzahl von sekundären ersten Windungen ein Paar sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem sekundären ersten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken,
- einer des Paares sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt führt,
- jede der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen ein Paar sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem sekundären zweiten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, und
- einer des Paares sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt führt.
Klausel 12. Spulenkomponente gemäß Klausel 11, wobei ein anderer des Paares sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten sekundären ersten Windung führt, und ein anderer des Paares sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitten zu dem sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten sekundären zweiten Windung führt.
Klausel 13. Spulenkomponente gemäß Klausel 12, wobei die Sekundärwicklung ferner einen Sekundärverbindungsabschnitt aufweist, der eine der Vielzahl von sekundären ersten Windungen und eine der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen elektrisch verbindet.
Klausel 14. Spulenkomponente gemäß einer der Klauseln 2 bis 13, wobei sowohl der erste röhrenförmige Abschnitt als auch der zweite röhrenförmige Abschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung ringförmig sind, wobei eine Umfangsrichtung davon der ersten Richtung entspricht.
Klausel 15. Spulenkomponente gemäß Klausel 14, wobei sich der primäre erste obere Leitungsabschnitt, der primäre erste untere Leitungsabschnitt, der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung jeweils von einer inneren Umfangskante zu einer äußeren Umfangskante des ersten röhrenförmigen Abschnitts erstrecken.
Klausel 16. Spulenkomponente gemäß Klausel 15, wobei jeder des primären ersten oberen Leitungsabschnitts, primären ersten unteren Leitungsabschnitts, sekundären ersten oberen Leitungsabschnitts und sekundären ersten unteren Leitungsabschnitts in einer Betrachtung in der Dickenrichtung die Form eines Streifens hat.
Klausel 17. Spulenkomponente gemäß Klausel 15 oder 16, wobei sowohl der primäre erste obere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf eine Radialrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind, und Sowohl der primäre erste untere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf die Radialrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind.
Klausel 18. Spulenkomponente gemäß einer der Klauseln 14 bis 17, wobei sich der primäre zweite obere Leitungsabschnitt, der primäre zweite untere Leitungsabschnitt, der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung jeweils von einer inneren Umfangskante zu einer äußeren Umfangskante des zweiten röhrenförmigen Abschnitts erstrecken.
Klausel 19. Spulenkomponente gemäß Klausel 18, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt, der primäre zweite untere Leitungsabschnitt, der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt jeweils die Form eines Streifens in der Dickenrichtung haben.
Klausel 20. Spulenkomponente gemäß Klausel 18 oder 19, wobei sowohl der primäre zweite obere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf eine Radialrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind, und sowohl der primäre zweite untere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf die Radialrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind.
Klausel 21. Spulenkomponente umfassend:
- eine Wicklung, die durch einen Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld erzeugt,
- wobei die Wicklung eine Vielzahl von ersten Windungen und eine Vielzahl von zweiten Windungen umfasst, wobei jede der ersten Windungen und jede der zweiten Windungen in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig sind,
- die Vielzahl der ersten Windungen in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden,
- die Vielzahl der zweiten Windungen in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden,
- der zweite röhrenförmige Abschnitt sich in einer Betrachtung in der ersten Richtung innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts befindet,
- der erste röhrenförmige Abschnitt und der zweite röhrenförmige Abschnitt jeweils ringförmig sind, in einer Betrachtung in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Richtung, und
- eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der Vielzahl von primären ersten Windungen fließt, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der Vielzahl von primären zweiten Windungen fließt, gleich sind.
Klausel 22. Spuleneinbettungssubstrat, das die Spulenkomponente gemäß einer der Klauseln 2 bis 21 aufweist, umfassend:
- eine Vielzahl von Zwischenschichten, die in der Dickenrichtung geschichtet sind; und
- eine Vielzahl von Isolierschichten, die zwischen der Vielzahl von Zwischenschichten in der Dickenrichtung liegen,
- wobei die Spulenkomponente durch Verdrahtungsmuster der mehreren Zwischenschichten gebildet wird.
Klausel 23. Spuleneinbettungssubstrat gemäß Klausel 22, wobei die Spulenkomponente ein Transformator ist.

Bezugszeichenliste

A1, A2: Spulenkomponente
1: Primärwicklung
11: Erster Windung
111: Erster oberer Leitungsabschnitt
112: Erster unterer Leitungsabschnitt
113, 114: Erster Verbindungsleiterabschnitt
12: Zweiter Windung
121: Zweiter oberer Leitungsabschnitt
122: Zweiter unterer Leitungsabschnitt
123, 124: Zweiter Verbindungsleiterabschnitt
13: Verbindungsabschnitt
2: Sekundärwicklung
21: Erster Windung
211: Erster oberer Leitungsabschnitt
212: Erster unterer Leitungsabschnitt
213, 214: Erster Verbindungsleiterabschnitt
22: Zweiter Windung
221: Zweiter oberer Leitungsabschnitt
222: Zweiter unterer Leitungsabschnitt
223, 224: Zweiter Verbindungsleiterabschnitt
23: Verbindungsabschnitt
3: Wicklung
31: Erster Windung
311: Erster oberer Leitungsabschnitt
312: Erster unterer Leitungsabschnitt
313, 314: Erster Verbindungsleiterabschnitt
32: Zweiter Windung
321: Zweiter oberer Leitungsabschnitt
322: Zweiter unterer Leitungsabschnitt
323, 324: Zweiter Verbindungsleiterabschnitt
33: Verbindungsabschnitt
5A: Erster röhrenförmiger Abschnitt
5B: Zweiter röhrenförmiger Abschnitt
51A, 51B: Innere Umfangskante
52A, 52B: Äußere Umfangskante
B1, B2: Spuleneinbettungssubstrat
7: Zwischenschicht
71: Erste Zwischenschicht
72: Zweite Zwischenschicht
73: Dritte Zwischenschicht
74: Vierte Zwischenschicht
79: Durchgangselektrode
8: Isolierteil
81: Isolierschicht
9A, 9B, 9C: Terminal
90A, 90B, 90C: Terminalverbindungsabschnitt
s: Axialrichtung
t: Umfangsrichtung
u: Radialrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011124250 A [0003]

Claims

Spulenkomponente umfassend: eine Primärwicklung, die durch einen Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld erzeugt; und eine Sekundärwicklung, durch die ein durch das Magnetfeld erzeugter induzierter Strom fließt, wobei die Primärwicklung eine Vielzahl von primären ersten Windungen und eine Vielzahl von primären zweiten Windungen umfasst, wobei jede der primären ersten Windungen und jede der primären zweiten Windungen in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig sind, die Sekundärwicklung eine Vielzahl von Sekundären ersten Windungen und eine Vielzahl von Sekundär zweiten Windungen umfasst, wobei jede der Sekundären ersten Windungen und jede der Sekundären zweiten Windungen in einer Betrachtung in der ersten Richtung ringförmig sind, die Vielzahl von primären ersten Windungen und die Vielzahl von sekundären ersten Windungen abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden, die Vielzahl von primären zweiten Windungen und die Vielzahl von sekundären zweiten Windungen abwechselnd in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden, der zweite röhrenförmige Abschnitt sich in einer Betrachtung in der ersten Richtung innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts befindet, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären ersten Windungen fließt, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der mehreren primären zweiten Windungen fließt, gleich sind.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von primären ersten Windungen einen primären ersten oberen Leitungsabschnitt und einen primären ersten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Richtung voneinander beabstandet sind, jede der Vielzahl von primären zweiten Windungen einen primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und einen primären zweiten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind, jeder der Vielzahl von sekundären ersten Windungen einen sekundären ersten oberen Leitungsabschnitt und einen Sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind, und jede der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen einen sekundären zweiten oberen Leitungsabschnitt und einen sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt umfasst, die in der Dickenrichtung voneinander beabstandet sind.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 2, wobei der primäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und der primäre erste untere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 3, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und der primäre zweite untere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 4, wobei in der Dickenrichtung ein Abstand zwischen dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt größer ist als jeweils ein Abstand zwischen dem primären ersten oberen Leitungsabschnitt und dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt und ein Abstand zwischen dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt und dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der primäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen, und der primäre erste untere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 6, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen, und der primäre zweite untere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung überlappen.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei jede der Vielzahl von primären ersten Windungen ein Paar primärer erster Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem primären ersten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, einer des Paares primärer erster Verbindungsleiterabschnitte sich zu dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt führt, jede der Vielzahl von primären zweiten Windungen ein Paar primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem primären zweiten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, und einer des Paares primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte zu dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt führt.
Spulenkomponente Anspruch Klausel 8, wobei ein anderer des Paares primärer erster Verbindungsleiterabschnitten zu dem primären ersten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten primären ersten Windung führt, und ein anderer des Paares primärer zweiter Verbindungsleiterabschnitten zu dem primären zweiten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten primären zweiten Windung führt.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 9, wobei die Primärwicklung ferner einen primären Verbindungsabschnitt aufweist, der eine der Vielzahl von primären ersten Windungen und eine der Vielzahl primären zweiten Windungen elektrisch verbindet.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei jede der Vielzahl von sekundären ersten Windungen ein Paar sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem sekundären ersten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, einer des Paares sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt führt, jede der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen ein Paar sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte aufweist, die sich jeweils von dem sekundären zweiten oberen Leitungsabschnitt in der Dickenrichtung erstrecken, und einer des Paares sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt führt.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 11, wobei ein anderer des Paares sekundärer erster Verbindungsleiterabschnitte zu dem sekundären ersten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten sekundären ersten Windung führt, und ein anderer des Paares sekundärer zweiter Verbindungsleiterabschnitten zu dem sekundären zweiten unteren Leitungsabschnitt einer benachbarten sekundären zweiten Windung führt.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 12, wobei die Sekundärwicklung ferner einen Sekundärverbindungsabschnitt aufweist, der eine der Vielzahl von sekundären ersten Windungen und eine der Vielzahl von sekundären zweiten Windungen elektrisch verbindet.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei sowohl der erste röhrenförmige Abschnitt als auch der zweite röhrenförmige Abschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung ringförmig sind, wobei eine Umfangsrichtung davon der ersten Richtung entspricht.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 14, wobei sich der primäre erste obere Leitungsabschnitt, der primäre erste untere Leitungsabschnitt, der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt und der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung jeweils von einer inneren Umfangskante zu einer äußeren Umfangskante des ersten röhrenförmigen Abschnitts erstrecken.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 15, wobei jeder des primären ersten oberen Leitungsabschnitts, primären ersten unteren Leitungsabschnitts, sekundären ersten oberen Leitungsabschnitts und sekundären ersten unteren Leitungsabschnitts in einer Betrachtung in der Dickenrichtung die Form eines Streifens hat.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei sowohl der primäre erste obere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre erste obere Leitungsabschnitt in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf eine Radialrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind, und Sowohl der primäre erste untere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre erste untere Leitungsabschnitt in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf die Radialrichtung des ersten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei sich der primäre zweite obere Leitungsabschnitt, der primäre zweite untere Leitungsabschnitt, der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einer Betrachtung in der Dickenrichtung jeweils von einer inneren Umfangskante zu einer äußeren Umfangskante des zweiten röhrenförmigen Abschnitts erstrecken.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 18, wobei der primäre zweite obere Leitungsabschnitt, der primäre zweite untere Leitungsabschnitt, der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt und der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt jeweils die Form eines Streifens in der Dickenrichtung haben.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei sowohl der primäre zweite obere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre zweite obere Leitungsabschnitt in einem ersten Sinn der Umfangsrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf eine Radialrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind, und sowohl der primäre zweite untere Leitungsabschnitt als auch der sekundäre zweite untere Leitungsabschnitt in einem zweiten Sinn der Umfangsrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts in Bezug auf die Radialrichtung des zweiten röhrenförmigen Abschnitts, in der Dickenrichtung betrachtet, geneigt sind.
Spulenkomponente umfassend: eine Wicklung, die durch einen Eingangsstrom von außen ein Magnetfeld erzeugt, wobei die Wicklung eine Vielzahl von ersten Windungen und eine Vielzahl von zweiten Windungen umfasst, wobei jede der ersten Windungen und jede der zweiten Windungen in einer Betrachtung in einer ersten Richtung ringförmig sind, die Vielzahl der ersten Windungen in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen ersten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden, die Vielzahl der zweiten Windungen in der ersten Richtung angeordnet sind, um einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt zu bilden, der zweite röhrenförmige Abschnitt sich in einer Betrachtung in der ersten Richtung innerhalb des ersten röhrenförmigen Abschnitts befindet, der erste röhrenförmige Abschnitt und der zweite röhrenförmige Abschnitt jeweils ringförmig sind, in einer Betrachtung in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Richtung, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der Vielzahl von primären ersten Windungen fließt, und eine Richtung, in der der Eingangsstrom in jeder der Vielzahl von primären zweiten Windungen fließt, gleich sind.
Spuleneinbettungssubstrat, das die Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 2 bis 21 aufweist, umfassend: eine Vielzahl von Zwischenschichten, die in der Dickenrichtung geschichtet sind; und eine Vielzahl von Isolierschichten, die zwischen der Vielzahl von Zwischenschichten in der Dickenrichtung liegen, wobei die Spulenkomponente durch Verdrahtungsmuster der mehreren Zwischenschichten gebildet wird.
Spuleneinbettungssubstrat gemäß Anspruch 22, wobei die Spulenkomponente ein Transformator ist.