JP2000182851A - インダクタ - Google Patents

インダクタ

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JP2000182851A
JP2000182851A JP10355662A JP35566298A JP2000182851A JP 2000182851 A JP2000182851 A JP 2000182851A JP 10355662 A JP10355662 A JP 10355662A JP 35566298 A JP35566298 A JP 35566298A JP 2000182851 A JP2000182851 A JP 2000182851A
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inductor
substrate
spiral inductor
connection point
sub
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JP10355662A
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Inventor
Noriaki Saito
典昭 齊藤
Hiroyuki Yabuki
博幸 矢吹
Mitsuo Makimoto
三夫 牧本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波用の各種無線機器、通信機器、測定器
の無線回路に用いられるインダクタにおいて、自己共振
周波数及びQ値の向上を目的とする。 【解決手段】 スパイラル状に形成されたコイルパター
ンをそれぞれ備えたフリップチップ基板及び主基板によ
り構成され、フリップチップ基板と主基板間をバンプに
より接続することで、故意にスパイラルインダクタ間に
空隙を設けて、誘電体の介在による自己共振周波数の低
下、及び誘電体の誘電損によるQ値の劣化を防ぎ、高い
自己共振周波数とQ値を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波用の各種無線
機器、通信機器、測定機器の無線回路に用いられるイン
ダクタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より高周波用の無線回路では、無線
装置の薄型化を図るために、インダクタ回路を主基板上
にマイクロストリップ線路等の伝送線路で形成すること
が行われている。特に、大きなインダクタンス値が必要
な場合には、実装面積を最小とするため、伝送線路を円
形または矩形のスパイラル状としたスパイラルインダク
タがよく用いられる。図7は、マイクロストリップ線路
によるスパイラルインダクタの構成例であり、700は
主基板、701は円形または矩形に形成されたスパイラ
ルインダクタである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スパイラルインダクタ
は、リボンインダクタ等と比較して、同じ実装面積で高
いインダクタンス値を実現できるという利点を持つ。
【0004】しかしながら、更に高いインダクタンス
値、または小さい実装面積を実現するためにスパイラル
インダクタ基板同士の張り合わせを行うと、スパイラル
インダクタ間に誘電体が介在することになり、インダク
タとしての自己共振周波数が下がるとともに、Q値が劣
化してしまうという欠点を有している。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、2つ
の独立した基板上に形成したスパイラルインダクタをバ
ンプを用いたフリップチップ実装により接続すること
で、インダクタ間に故意に空隙を介在させ、自己共振周
波数の低下及びQ値の劣化を招くことなく、より高いイ
ンダクタンス値、あるいは小さい実装面積を得ることを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、スパイラルインダクタを形成した基板同士
の接続をバンプを用いたフリップチップ実装により構成
したものである。
【0007】これにより、誘電体によるインダクタの自
己共振周波数の低下及びQ値の劣化を抑えながら、より
高いインダクタンス値、あるいは小さい実装面積を持つ
インダクタが得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、主基板と副基板の2つの独立した基板上にそれぞれ
形成した伝送線路構成スパイラルインダクタパターンを
高周波電流の流れる方向が同一となるように配置し、バ
ンプを用いてフリップチップ実装することで、誘電体に
よるインダクタの自己共振周波数の低下及びQ値の劣化
を抑えながら、より高いインダクタンス値、あるいは小
さい実装面積を持つインダクタが得られるという作用を
有する。
【0009】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、副基板上のスパイラルインダク
タパターンをバンプ形成面と反対側となる上面側に形成
することで、スパイラルインダクタ間の距離を拡げ、更
に自己共振周波数を上げることができるという作用を有
する。
【0010】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2記載の発明において、副基板上のスパイラルインダク
タパターンを基板の上下面両方に形成し、3つのスパイ
ラルインダクタを直列接続することで、更に高いインダ
クタンス値を得ることができるという作用を有する。
【0011】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、主基板と副基板の2つの独立し
た基板上に複数のスパイラルインダクタパターンを各々
形成し、インダクタパターンを相互に接続することで、
複数のインダクタを集積化して、フィルタや整合回路等
を構成できるという作用を有する。
【0012】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1から4にいずれかに記載のインダクタを用いた無線回
路であり、無線回路の小型化を実現するという作用を有
する。
【0013】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
5記載の無線装置であり、無線装置の小型化を実現する
という作用を有する。
【0014】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
6記載の無線装置を用いた無線システムであり、無線シ
ステムの小型化を実現するという作用を有する。
【0015】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図6を用いて説明する。 (実施の形態1)図1に実施の形態1におけるインダク
タの分解斜視図を、図2に前記インダクタの断面図を示
す。副基板100は、円形または矩形に形成されたスパ
イラルインダクタ101、第1の接続点102、第2の
接続点103から構成され、主基板104は、円形また
は矩形に形成された第2のスパイラルインダクタ10
5、第3の接続点106、第4の接続点107、第一の
高周波入出力端子110、第2の高周波入出力端子11
1から構成される。
【0016】副基板100と主基板104は、第1のス
パイラルインダクタ101と第2のスパイラルインダク
タ105の高周波電流周回方向が同一となるように留意
して、第1のバンプ108を介して第1の接続点102
と第3の接続点106を、第2のバンプ109を介して
第2の接続点103と第4の接続点107を接続する。
【0017】高周波電流は第1の高周波入出力端子11
0を入力とすると、第1の高周波入出力端子110、第
3の接続点106、第1のバンプ108、第1の接続点
102、第1のスパイラルインダクタ101、第2の接
続点103、第2のバンプ、109、第4の接続点10
7、第2のスパイラルインダクタ105、第2の高周波
入出力端子111の順で流れる。第1のスパイラルイン
ダクタ101と第2のスパイラルインダクタ105の間
には、第1のバンプ108、第2のバンプ109により
空隙が介在しているため、スパイラルインダクタ間が誘
電体である場合と比較して、インダクタの自己共振周波
数が高くなり、更に誘電体損がないことから、Q値を高
くできる。さらに、第一のスパイラルインダクタ101
と第2のスパイラルインダクタ105の高周波電流周回
方向を同一としているため、互いに密結合となり、大き
なインダクタンス値を実現できる。
【0018】なお、説明を簡略化するため、バンプは2
個としたが、フリップチップ実装を安定にするため、ス
パイラルインダクタに影響のない位置にダミーのバンプ
を使用してもよいことはいうまでもない。
【0019】(実施の形態2)図3に実施の形態2にお
けるインダクタの分解斜視図を、図4に前記インダクタ
の断面図を示す。図3、4において、104〜111の
番号を付した構成要素は図1、2と同一のため、説明は
省略する。第2の副基板200は、バンプ形成面の反対
側となる上面側に形成した円形または矩形の第3のスパ
イラルインダクタ201、第5〜8の接続点202〜2
05、第1、第2のスルーホール206、207から構
成されている。第7、第8の接続点204、205は第
2の副基板200の下面に設けられており、それぞれ第
1のスルーホール206、207によって第5、第6の
接続点202、203と接続されている。第2の副基板
200と主基板104は、第3のスパイラルインダクタ
201と第2のスパイラルインダクタ105の高周波電
流周回方向が同一となるように留意して、第1のバンプ
108により、第7の接続点204と第3の接続点10
6を、第2のバンプ109により、第8の接続点205
と第4の接続点107を接続する。
【0020】高周波電流は第1の高周波入出力端子11
0を入力とすると、第1の高周波出力端子110、第3
の接続点106、第1のバンプ108、第7の接続点2
04、第1のスルーホール206、第5の接続点20
2、第3のスパイラルインダクタ201、第6の接続点
203、第2のスルーホール207、第8の接続点20
5、第2のバンプ、109、第4の接続点107、第2
のスパイラルインダクタ105、第2の高周波入出力端
子111の順で流れる。第3のスパイラルインダクタ2
01を第2の副基板200の上面に設けることで、第2
のスパイラルインダクタ105と第3のスパイラルイン
ダクタ201の距離を第2の副基板200の厚み分だけ
離すことができ、基板間容量を低減してインダクタの自
己共振周波数を上げることが出来る。その他の動作は実
施の形態1と同一であるため、説明は省略する。
【0021】(実施の形態3)図5に実施の形態3にお
けるインダクタの分解斜視図を、図6に前記インダクタ
の断面図を示す。図5、6において、106、108、
110の番号を付した構成要素は図1、2と、201〜
204、206、207の番号を付した構成要素は図
3、4と同一のため、説明は省略する。第3の副基板5
00は、副基板上面に円形または矩形に形成された第3
のスパイラルインダクタ201、副基板下面に形成され
た第4のスパイラルインダクタ501、第5〜7、9、
10の接続点202〜204、502、503、第1、
第2のスルーホール206、207から構成されてい
る。第7、9、10の接続点204、502、503は
第3のフリップチップ基板500の下面に設けられてお
り、第5、第6の接続点202、203は第1、第2の
スルーホール206、207によって第7、第9の接続
点204、502と接続されている。また、第3、第4
のスパイラルインダクタ201、501は高周波電流周
回方向が同一となるように形成されている。第2の主基
板504は、円形または矩形に形成された第5のスパイ
ラルインダクタ505、第3、第10、第11の接続点
106、510、512、第1、第3の高周波入出力端
子110、506、第3、第4のスルーホール507、
509、引き回し線508から構成されている。
【0022】第3の副基板500と第2の主基板504
は、第3〜第5のスパイラルインダクタ201、50
1、505の高周波電流周回方向が同一となるように留
意して、第1のバンプ108により、第7の接続点20
4と第3の接続点106を、第3のバンプ511によ
り、第10の接続点503と第11の接続点512を接
続する。
【0023】高周波電流は第1の高周波入出力端子11
0を入力とすると、第1の高周波出力端子110、第3
の接続点106、第1のバンプ108、第7の接続点2
04、第1のスルーホール206、第5の接続点20
2、第3のスパイラルインダクタ201、第6の接続点
203、第2のスルーホール207、第9の接続点50
2、第4のスパイラルインダクタ501、第10の接続
点503、第3のバンプ511、第5のスパイラルイン
ダクタ505、第10の接続点510、第3のスルーホ
ール507、引き回し線508、第4のスルーホール5
09、第3の高周波入出力端子506の順で流れる。
【0024】第3の副基板500の上面に第3のスパイ
ラルインダクタ201、下面に第4のスパイラルインダ
クタ501を設けることで、第2の主基板504に形成
された第5のスパイラルインダクタ505と合わせて3
つのスパイラルインダクタを直列接続して、実施の形態
1、2より高いインダクタンス値を得ることができると
いう作用を有する。その他の動作は実施の形態2と同一
であるため、説明は省略する。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、インダク
タにおいて、主基板と副基板の2つの独立した基板上に
形成した伝送線路構成スパイラルインダクタパターンを
高周波電流の流れる方向が同一となるように配置し、バ
ンプを用いてフリップチップ実装することで故意に空隙
を設け、誘電体によるインダクタの自己共振周波数の低
下及びQ値の劣化を抑えながら、インダクタンス値を上
げられるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるインダクタの分
解斜視図
【図2】本発明の実施の形態1におけるインダクタの断
面図
【図3】本発明の実施の形態2におけるインダクタの分
解斜視図
【図4】本発明の実施の形態2におけるインダクタの断
面図
【図5】本発明の実施の形態3におけるインダクタの分
解斜視図
【図6】本発明の実施の形態3におけるインダクタの断
面図
【図7】従来のインダクタの斜視図
【符号の説明】
100 副基板 101 スパイラルインダクタ 102、103 接続点 104 主基板 105 スパイラルインダクタ 106、107 接続点 108、109 バンプ 110、111 高周波入出力端子 200 副基板 201 スパイラルインダクタ 202〜205 接続点 206、207 スルーホール 500 副基板 501 スパイラルインダクタ 502、503 接続点 504 主基板 505 スパイラルインダクタ 506 高周波入出力端子 507 スルーホール 508 引き回し線 509 スルーホール 510 接続点 511 バンプ 512 接続点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧本 三夫 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 Fターム(参考) 4E351 BB15 BB41 BB44 BB46 GG07 5E070 AA01 CB03 CB12 CB15 CB16 CB17 5E344 AA01 AA12 AA16 AA22 AA24 BB02 BB06 BB14 CC24 CD11 DD02 EE08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主基板と副基板の2つの独立した基板上
    にそれぞれ形成した伝送線路構成スパイラルインダクタ
    パターンを高周波電流の流れる方向が同一となるように
    配置し、バンプを用いてフリップチップ実装したことを
    特徴とするインダクタ。
  2. 【請求項2】 副基板上のスパイラルインダクタパター
    ンをバンプ形成面と反対側となる上面側に形成したこと
    を特徴とする請求項1記載のインダクタ。
  3. 【請求項3】 副基板上のスパイラルインダクタパター
    ンを基板の上下面両方に形成したことを特徴とする請求
    項2記載のインダクタ。
  4. 【請求項4】 主基板と副基板の2つの独立した基板上
    に複数のスパイラルインダクタパターンを各々形成し、
    インダクタパターンを相互に接続したことを特徴とする
    請求項1記載のインダクタ。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のイン
    ダクタを用いた無線回路。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の無線回路を用いた無線装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の無線装置を用いた無線シ
    ステム。
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