JP2000323326A - インダクタンス素子 - Google Patents
インダクタンス素子Info
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- JP2000323326A JP2000323326A JP11127637A JP12763799A JP2000323326A JP 2000323326 A JP2000323326 A JP 2000323326A JP 11127637 A JP11127637 A JP 11127637A JP 12763799 A JP12763799 A JP 12763799A JP 2000323326 A JP2000323326 A JP 2000323326A
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- conductor line
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Abstract
(57)【要約】
【解決課題】 大容量インダクタンスとして取り扱う
ことが可能であり、かつ、実効抵抗が小さく安価な製造
コストで製造可能な小型インダクタンス素子の提供。 【解決手段】 絶縁体基板上に導体線路を設けてなる
インダクタンス素子において、前記絶縁体を挟んで前記
導体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うように
導体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接続し
て端子電極とした構造を含むことを特徴とするインダク
タンス素子。
ことが可能であり、かつ、実効抵抗が小さく安価な製造
コストで製造可能な小型インダクタンス素子の提供。 【解決手段】 絶縁体基板上に導体線路を設けてなる
インダクタンス素子において、前記絶縁体を挟んで前記
導体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うように
導体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接続し
て端子電極とした構造を含むことを特徴とするインダク
タンス素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インダクタンス素子、
特に小型で実効抵抗が小さく、かつ、大きなインダクタ
ンスが要求される無線アンテナ等に好適に用いることが
できるインダクタンス素子に関する。
特に小型で実効抵抗が小さく、かつ、大きなインダクタ
ンスが要求される無線アンテナ等に好適に用いることが
できるインダクタンス素子に関する。
【０００２】
【従来技術】最近、非接触型ＩＣカード、デジタルマイ
ク、小型ＤＣ−ＤＣコンバータ用インダクタなどにおい
て、数百ｎＨ以上のインダクタンス値を有し、かつ、小
型で厚みも小さいインダクタが求められている。上記の
条件を満たすインダクタとしては、図１に模式的に示す
ように、絶縁体基板１上に例えば螺旋状の導体線路２を
設けてなる平面インダクタが挙げられる。インダクタの
螺旋の巻き数を増やし、あるいは導体線路構造等を改良
することにより数百ｎＨ程度 のインダクタンス値は実
現可能である。
ク、小型ＤＣ−ＤＣコンバータ用インダクタなどにおい
て、数百ｎＨ以上のインダクタンス値を有し、かつ、小
型で厚みも小さいインダクタが求められている。上記の
条件を満たすインダクタとしては、図１に模式的に示す
ように、絶縁体基板１上に例えば螺旋状の導体線路２を
設けてなる平面インダクタが挙げられる。インダクタの
螺旋の巻き数を増やし、あるいは導体線路構造等を改良
することにより数百ｎＨ程度 のインダクタンス値は実
現可能である。
【０００３】しかし、一般にインダクタにおいては、図
２の等価回路に示すように自己容量Ｃｓが存在し、これ
により並列共振回路が形成される。この結果、インダク
タンスは、図３に概略を示すような周波数依存性を示
す。すなわち、比較的低周波では設計値通りのインダク
タンス（Ｌ0）を示すが、共振周波数Ｆ0ではインダクタ
ンス（誘導性リアクタンス）は無限大となる。しかし、
Ｆ0付近においては誘導性インピーダンスの実効抵抗
（実数部）が増大するため、一般にＦ0付近での使用は
実用的でないと考えられている。一方、共振周波数Ｆ0
は自己容量Ｃｓ等の関数であり、Ｃｓを小さくすること
により高周波数側にシフトさせることが可能である。こ
のため、従来は、自己容量Ｃｓを小さくして共振周波数
Ｆ0を使用周波数よりも高周波側に離し、図３のａで示
す領域で用いることを前提としてインダクタンス
（Ｌ0）を増大させる設計手法が採られている。
２の等価回路に示すように自己容量Ｃｓが存在し、これ
により並列共振回路が形成される。この結果、インダク
タンスは、図３に概略を示すような周波数依存性を示
す。すなわち、比較的低周波では設計値通りのインダク
タンス（Ｌ0）を示すが、共振周波数Ｆ0ではインダクタ
ンス（誘導性リアクタンス）は無限大となる。しかし、
Ｆ0付近においては誘導性インピーダンスの実効抵抗
（実数部）が増大するため、一般にＦ0付近での使用は
実用的でないと考えられている。一方、共振周波数Ｆ0
は自己容量Ｃｓ等の関数であり、Ｃｓを小さくすること
により高周波数側にシフトさせることが可能である。こ
のため、従来は、自己容量Ｃｓを小さくして共振周波数
Ｆ0を使用周波数よりも高周波側に離し、図３のａで示
す領域で用いることを前提としてインダクタンス
（Ｌ0）を増大させる設計手法が採られている。
【０００４】しかしながら、図１に示す従来構造では、
自己容量Ｃｓは主として導体線路間の電磁界結合による
（図１のＣs1）。後述のように入出力電極もＣｓに関わ
り、自己容量Ｃｓを小さくするためには、１）隣接する
導体線路間の間隔を広げる、２）導体膜厚を薄くする、
３）媒質誘電率を小さくする、等の手法が考えられる。
しかし、導体線路間隔の増加は小型化の要求に反する。
導体膜厚を小さくすると内部抵抗が増大する。また、一
般に導体線路間の誘電体媒質は空気であるので比誘電率
は１と小さく、これをさらに低減することはできない。
自己容量Ｃｓは主として導体線路間の電磁界結合による
（図１のＣs1）。後述のように入出力電極もＣｓに関わ
り、自己容量Ｃｓを小さくするためには、１）隣接する
導体線路間の間隔を広げる、２）導体膜厚を薄くする、
３）媒質誘電率を小さくする、等の手法が考えられる。
しかし、導体線路間隔の増加は小型化の要求に反する。
導体膜厚を小さくすると内部抵抗が増大する。また、一
般に導体線路間の誘電体媒質は空気であるので比誘電率
は１と小さく、これをさらに低減することはできない。
【０００５】また、図１に示す螺旋インダクタにおいて
そのインダクタンスを増加させるためには、単純には巻
き数を増やせばよい。しかし、巻き数を増やすと螺旋面
の占有面積が増大するため小型化の障害となる。さら
に、導体線路の全長が増加する結果、内部抵抗（図２の
Ｒ）が増大するという問題も生じる。導体線路の構造を
含めインダクタの構造を改良して内部抵抗の増加を防ぎ
つつインダクタンスを増加させる試みもなされている
が、一般に複雑な構造あるいは製造方法を採るものであ
り、製造コストの増大を招く。
そのインダクタンスを増加させるためには、単純には巻
き数を増やせばよい。しかし、巻き数を増やすと螺旋面
の占有面積が増大するため小型化の障害となる。さら
に、導体線路の全長が増加する結果、内部抵抗（図２の
Ｒ）が増大するという問題も生じる。導体線路の構造を
含めインダクタの構造を改良して内部抵抗の増加を防ぎ
つつインダクタンスを増加させる試みもなされている
が、一般に複雑な構造あるいは製造方法を採るものであ
り、製造コストの増大を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術によるインダクタンス素子における問題点を解消
を目的とするものであり、大容量インダクタンスとして
取り扱うことが可能であり、かつ、実効抵抗を実用的な
範囲に保ちつつ安価な製造コストで製造可能な小型イン
ダクタンス素子を提供することを課題とする。
来技術によるインダクタンス素子における問題点を解消
を目的とするものであり、大容量インダクタンスとして
取り扱うことが可能であり、かつ、実効抵抗を実用的な
範囲に保ちつつ安価な製造コストで製造可能な小型イン
ダクタンス素子を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題解決の手段】本発明者らは、自己容量Ｃｓを小さ
くし、図３のａで示す領域で用いることを前提としてイ
ンダクタンス（Ｌ0）を増すという従来技術のアプロー
チとは全く異なる手法、具体的には、従来、抑圧すべき
ものと考えられてきた自己容量Ｃｓを増大させ図３のｂ
で示す領域で用いることにより、上記の課題が達成され
ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は以下のインダクタンス素子を提供する。
くし、図３のａで示す領域で用いることを前提としてイ
ンダクタンス（Ｌ0）を増すという従来技術のアプロー
チとは全く異なる手法、具体的には、従来、抑圧すべき
ものと考えられてきた自己容量Ｃｓを増大させ図３のｂ
で示す領域で用いることにより、上記の課題が達成され
ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は以下のインダクタンス素子を提供する。
【０００８】（１） 絶縁体基板上に導体線路を設けて
なるインダクタンス素子において、前記絶縁体を挟んで
前記導体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うよ
うに導体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接
続して端子電極とした構造を含むことを特徴とするイン
ダクタンス素子。 （２） 前記導体層が前記面上に形成された１つの連続
的な導体面であり、該導体面をインダクタンス素子を構
成する導体線路の一方の端部と接続して端子電極とした
前記１に記載のインダクタンス素子。 （３） 前記導体層が前記面上に並設された２つの導体
面であり、各導体面をインダクタンス素子を構成する導
体線路の各端部と接続して端子電極とした前記１に記載
のインダクタンス素子。 （４） 前記導体線路が螺旋状の線路である前記１乃至
３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
なるインダクタンス素子において、前記絶縁体を挟んで
前記導体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うよ
うに導体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接
続して端子電極とした構造を含むことを特徴とするイン
ダクタンス素子。 （２） 前記導体層が前記面上に形成された１つの連続
的な導体面であり、該導体面をインダクタンス素子を構
成する導体線路の一方の端部と接続して端子電極とした
前記１に記載のインダクタンス素子。 （３） 前記導体層が前記面上に並設された２つの導体
面であり、各導体面をインダクタンス素子を構成する導
体線路の各端部と接続して端子電極とした前記１に記載
のインダクタンス素子。 （４） 前記導体線路が螺旋状の線路である前記１乃至
３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、簡単に言えば、インダ
クタンス素子、特に平面型のインダクタンス素子におい
て、自己容量Ｃｓを抑圧するのではなく増大させた点、
及びＣｓを増大させるために誘電体基板と電極構造を利
用した点に特徴がある。具体的には、本発明では、図４
に模式的に示すように、インダクタの端子電極を大きく
して、誘電体基板１１を挟んで電極１３（この図では電
極１３ａ）と導体線路パターン１２とが相対するような
構造とし、導体線路と電極との電磁界結合による容量Ｃ
s2を利用する。
クタンス素子、特に平面型のインダクタンス素子におい
て、自己容量Ｃｓを抑圧するのではなく増大させた点、
及びＣｓを増大させるために誘電体基板と電極構造を利
用した点に特徴がある。具体的には、本発明では、図４
に模式的に示すように、インダクタの端子電極を大きく
して、誘電体基板１１を挟んで電極１３（この図では電
極１３ａ）と導体線路パターン１２とが相対するような
構造とし、導体線路と電極との電磁界結合による容量Ｃ
s2を利用する。
【００１０】後述の実施例に示すように、かかる構造を
とり、容量Ｃs2、従って、自己容量Ｃｓを増大させたイ
ンダクタンス素子では、共振周波数付近で誘導性リアク
タンスが実質上無限大になる点は従来構造と同様である
が、共振周波数における実効抵抗の増大は抑えられると
いう実用上極めて有利な特徴を有する。この構造では、
自己容量Ｃｓには容量Ｃs1と導体線路と電極との電磁界
結合による容量Ｃs2がともに寄与するが、入出力電極も
インダクタにおける導体線路パターンの一部をなすもの
であるから、誘電体基板を薄く、導体線路の幅を大き
く、誘電体基板の誘電率を大きくすることにより容量Ｃ
ｓを大きくすることが可能である。
とり、容量Ｃs2、従って、自己容量Ｃｓを増大させたイ
ンダクタンス素子では、共振周波数付近で誘導性リアク
タンスが実質上無限大になる点は従来構造と同様である
が、共振周波数における実効抵抗の増大は抑えられると
いう実用上極めて有利な特徴を有する。この構造では、
自己容量Ｃｓには容量Ｃs1と導体線路と電極との電磁界
結合による容量Ｃs2がともに寄与するが、入出力電極も
インダクタにおける導体線路パターンの一部をなすもの
であるから、誘電体基板を薄く、導体線路の幅を大き
く、誘電体基板の誘電率を大きくすることにより容量Ｃ
ｓを大きくすることが可能である。
【００１１】図４では、電極が誘電体基板の裏面上に形
成された一つの連続的な導体面であり、該導体面をイン
ダクタンス素子を構成する導体線路の一方の端部（螺旋
の中心部）と接続している構造を示したが、容量Ｃs2を
利用するためには、絶縁体基板上に導体線路を設けてな
るインダクタンス素子において、絶縁体基板を挟んで導
体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うように導
体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接続して
端子電極とした構造を含むものであればよい。
成された一つの連続的な導体面であり、該導体面をイン
ダクタンス素子を構成する導体線路の一方の端部（螺旋
の中心部）と接続している構造を示したが、容量Ｃs2を
利用するためには、絶縁体基板上に導体線路を設けてな
るインダクタンス素子において、絶縁体基板を挟んで導
体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うように導
体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接続して
端子電極とした構造を含むものであればよい。
【００１２】このようなインダクタンス素子には、図４
に示す態様のほか、図５〜６（各図とも(a)が断面図、
(b)が電極構造を示す裏面図である。）に模式的に示す
ように、導体層が前記面上に並設された２つの導体面で
あり、各導体面をインダクタンス素子を構成する導体線
路の各端部と接続して端子電極としたインダクタンス素
子も含まれる。図５は、螺旋状導体線路２２の両端を裏
面の導体層２３ａ及び２３ｂにそれぞれ接続して導体層
を入出力電極としたものである。図６は、螺旋状導体線
路３２の両端を裏面のほぼ同面積の導体層３３ａ及び３
３ｂにそれぞれ接続して導体層を入出力電極としたもの
である。これらの電極（導体層）は、両者を併せて裏面
のほぼ全面（導電線路の占める部分とほぼ対応する部分
でよい。）を覆い、かつ、両者が互いに電気的に絶縁さ
れていればよく、各電極の形状や面積比は特に限定され
ない。
に示す態様のほか、図５〜６（各図とも(a)が断面図、
(b)が電極構造を示す裏面図である。）に模式的に示す
ように、導体層が前記面上に並設された２つの導体面で
あり、各導体面をインダクタンス素子を構成する導体線
路の各端部と接続して端子電極としたインダクタンス素
子も含まれる。図５は、螺旋状導体線路２２の両端を裏
面の導体層２３ａ及び２３ｂにそれぞれ接続して導体層
を入出力電極としたものである。図６は、螺旋状導体線
路３２の両端を裏面のほぼ同面積の導体層３３ａ及び３
３ｂにそれぞれ接続して導体層を入出力電極としたもの
である。これらの電極（導体層）は、両者を併せて裏面
のほぼ全面（導電線路の占める部分とほぼ対応する部分
でよい。）を覆い、かつ、両者が互いに電気的に絶縁さ
れていればよく、各電極の形状や面積比は特に限定され
ない。
【００１３】また、図７に示すように、誘電体基板４１
ｂ上の導体線路４２上にさらに誘電体層４１ａを設けて
各誘電体基板４１ａと４１ｂの表面に導体層４３ａと４
３ｂを設けて電極としてもよい。なお、これらの図で
は、インダクタンスの導体線路の端部と導体層とを絶縁
体層を貫く導体（例えば、充填スルーホールなど）によ
り接続しているが、側面に接続線を設けてもよい。
ｂ上の導体線路４２上にさらに誘電体層４１ａを設けて
各誘電体基板４１ａと４１ｂの表面に導体層４３ａと４
３ｂを設けて電極としてもよい。なお、これらの図で
は、インダクタンスの導体線路の端部と導体層とを絶縁
体層を貫く導体（例えば、充填スルーホールなど）によ
り接続しているが、側面に接続線を設けてもよい。
【００１４】本発明において、インダクタを構成する導
体線路の形状は、螺旋状（円形螺旋、矩形螺旋そのほか
の螺旋形状）、クランク状、ジクザク状のいずれでもよ
い。また、共振周波数付近では実質上無限大のインダク
タンス（誘導性リアクタンス）が得られるため、従来は
インダクタンス素子として現実的ではなかった程度のイ
ンダクタンス値（設計値）を有する形状や巻き数、膜厚
でも使用できる。導体線路は厚膜印刷、細線（ワイ
ヤ）、導体層のエッチング等各種の方法で形成したもの
が利用できる。
体線路の形状は、螺旋状（円形螺旋、矩形螺旋そのほか
の螺旋形状）、クランク状、ジクザク状のいずれでもよ
い。また、共振周波数付近では実質上無限大のインダク
タンス（誘導性リアクタンス）が得られるため、従来は
インダクタンス素子として現実的ではなかった程度のイ
ンダクタンス値（設計値）を有する形状や巻き数、膜厚
でも使用できる。導体線路は厚膜印刷、細線（ワイ
ヤ）、導体層のエッチング等各種の方法で形成したもの
が利用できる。
【００１５】誘電体基板の材料も特に限定されない。通
常の９６アルミナ基板（誘電率：９.２）でも十分に実
用的な効果が得られることは後述の実施例に示す通りで
あるが、実効抵抗値はＬ0／ＲＣｓ（Ｒはインダクタの
内部抵抗）にほぼ従っているので、より大きな誘電率の
誘電体材料を用いることが好ましい。例えば、誘電率１
００以上の誘電体材料を用いることにより、実効抵抗率
を２桁程度にまで低減でき極めて有利である。現在最も
高い誘電率を示す材料を用いてもよい。
常の９６アルミナ基板（誘電率：９.２）でも十分に実
用的な効果が得られることは後述の実施例に示す通りで
あるが、実効抵抗値はＬ0／ＲＣｓ（Ｒはインダクタの
内部抵抗）にほぼ従っているので、より大きな誘電率の
誘電体材料を用いることが好ましい。例えば、誘電率１
００以上の誘電体材料を用いることにより、実効抵抗率
を２桁程度にまで低減でき極めて有利である。現在最も
高い誘電率を示す材料を用いてもよい。
【００１６】寸法は数ミリ角程度から数センチ角程度が
実際的であるが、この範囲以外でもよい。誘電体基板の
厚みが薄い程、Ｃs2は大きくなる。従って、用いる材料
の機械的強度や導体線路の構成にもよるが、通常は１mm
以下が好ましい。導体層（電極）を付設する上、一般に
は表面実装されるので０.６mm程度以下で十分に使用で
き、さらに薄くしてもよい。
実際的であるが、この範囲以外でもよい。誘電体基板の
厚みが薄い程、Ｃs2は大きくなる。従って、用いる材料
の機械的強度や導体線路の構成にもよるが、通常は１mm
以下が好ましい。導体層（電極）を付設する上、一般に
は表面実装されるので０.６mm程度以下で十分に使用で
き、さらに薄くしてもよい。
【００１７】電極として用いる導体層は、高導電性であ
ればよく、厚膜印刷、薄膜形成、金属箔の積層、メッキ
等の方法により形成できる。厚膜材料（導体ペースト）
の例としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｕ、
Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。薄膜形成では、スパッタリ
ングに代表される各種の方法が用いられ、Ａｕ、Ｃｕ、
Ａｌ、Ｎｉ等が用いられる。金属箔の例としてはＣｕ、
Ａｕ、Ｎｉ等の材料からなるものが挙げられる。金属箔
を積層する方法は特に限定されないが、導体線路端子と
の電気的接続を損なわないかたちで、接着剤等を用いて
貼り付けることができる。特に導電性・加工性に優れた
銅箔等の金属箔の利用が好ましい。
ればよく、厚膜印刷、薄膜形成、金属箔の積層、メッキ
等の方法により形成できる。厚膜材料（導体ペースト）
の例としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｕ、
Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。薄膜形成では、スパッタリ
ングに代表される各種の方法が用いられ、Ａｕ、Ｃｕ、
Ａｌ、Ｎｉ等が用いられる。金属箔の例としてはＣｕ、
Ａｕ、Ｎｉ等の材料からなるものが挙げられる。金属箔
を積層する方法は特に限定されないが、導体線路端子と
の電気的接続を損なわないかたちで、接着剤等を用いて
貼り付けることができる。特に導電性・加工性に優れた
銅箔等の金属箔の利用が好ましい。
【００１８】本発明のインダクタンス素子によれば、使
用周波数帯域は数ＧＨｚ以下（主に数百ＭＨｚ程度）
で、使用目的に合わせて数百ｎＨから数μＨ程度までの
インダクタンス値が実現できる。
用周波数帯域は数ＧＨｚ以下（主に数百ＭＨｚ程度）
で、使用目的に合わせて数百ｎＨから数μＨ程度までの
インダクタンス値が実現できる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明する。実施例１ 厚さ０.６４mmの９６アルミナ基板上に厚膜印刷により
円形螺旋導体線路を形成することにより、表１に示す５
種類の螺旋インダクタ（試料１〜５）を製造し、さら
に、それぞれについて、図８（構造Ｒ）、図５（構造
Ａ）及び図６（構造Ｂ）となるように電極を設けた。な
お、構造Ｒでは、各電極は裏面の５％程度の占有面積を
有するものであり、構造Ａでは一方の電極が裏面の３％
程度、他方の電極が９７％程度の占有面積を有するもの
である。構造Ｂはそれぞれ裏面の半分程度の占有面積を
有する。これらの構造における自己容量Ｃｓ、Ｑ値、内
部抵抗Ｒ及びＬ０（５０ＭＨｚでの測定値）を表２〜６
にまとめて示す。
明する。実施例１ 厚さ０.６４mmの９６アルミナ基板上に厚膜印刷により
円形螺旋導体線路を形成することにより、表１に示す５
種類の螺旋インダクタ（試料１〜５）を製造し、さら
に、それぞれについて、図８（構造Ｒ）、図５（構造
Ａ）及び図６（構造Ｂ）となるように電極を設けた。な
お、構造Ｒでは、各電極は裏面の５％程度の占有面積を
有するものであり、構造Ａでは一方の電極が裏面の３％
程度、他方の電極が９７％程度の占有面積を有するもの
である。構造Ｂはそれぞれ裏面の半分程度の占有面積を
有する。これらの構造における自己容量Ｃｓ、Ｑ値、内
部抵抗Ｒ及びＬ０（５０ＭＨｚでの測定値）を表２〜６
にまとめて示す。
【００２０】なお、上記の電極はＡｇ−Ｐｔからなり、
厚膜印刷法により誘電体基板上に形成した。
厚膜印刷法により誘電体基板上に形成した。
【００２１】
【表１】表１：螺旋インダクタの仕様 ＊設計値
【００２２】
【表２】表２：入出力電極構造による螺旋インダクタの
特性（試料１） ＊５０［ＭＨｚ］における値（以下、表３〜６において
同じ。）
特性（試料１） ＊５０［ＭＨｚ］における値（以下、表３〜６において
同じ。）
【００２３】
【表３】表３：入出力電極構造による螺旋インダクタの
特性 （試料２）
特性 （試料２）
【００２４】
【表４】表４：入出力電極構造による螺旋インダクタの
特性 （試料３）
特性 （試料３）
【００２５】
【表５】表５：入出力電極構造による螺旋インダクタの
特性 （試料４）
特性 （試料４）
【００２６】
【表６】表６：入出力電極構造による螺旋インダクタの
特性 （試料５）
特性 （試料５）
【００２７】これらの螺旋インダクタ試料１〜５につい
て透過波特性を測定した結果を図９〜１３に示す。図
中、破線が構造Ｒを示し、太実線が構造Ａを、細実線が
構造Ｂを示す。測定した螺旋インダクタのＳパラメータ
から等価回路における誘導性インピーダンスを計算し、
リアクタンスを角周波数で割ることによりインダクタン
スを求めたところ、いずれの試料及び構造においても図
３と同様の周波数特性を示すことが確認された。共振周
波数におけるインダクタンス値はいずれも１０μＨ程度
以上の値が確認されている。
て透過波特性を測定した結果を図９〜１３に示す。図
中、破線が構造Ｒを示し、太実線が構造Ａを、細実線が
構造Ｂを示す。測定した螺旋インダクタのＳパラメータ
から等価回路における誘導性インピーダンスを計算し、
リアクタンスを角周波数で割ることによりインダクタン
スを求めたところ、いずれの試料及び構造においても図
３と同様の周波数特性を示すことが確認された。共振周
波数におけるインダクタンス値はいずれも１０μＨ程度
以上の値が確認されている。
【００２８】一方、共振周波数Ｆ0における実効抵抗値
の実測値は表７に示す通りであった。この結果に示され
るように、試料１〜５のいずれについても、本発明によ
る構造（構造Ａ及びＢ）では、従来技術に相当する構造
（構造Ｒ）と比較して共振周波数における実効抵抗値が
低減されている。なお、表７には計算値［誘導性インピ
ーダンスの実部Ｌ0／（Ｒ・Ｃｓ）］も併せて示すが、
両者は良く一致していることが確認できる。表２〜６に
示されるように各試料においてＬ0とＲとはほぼ比例し
ており、本発明によれば、実効抵抗値がＣｓにほぼ反比
例することが確認できた。
の実測値は表７に示す通りであった。この結果に示され
るように、試料１〜５のいずれについても、本発明によ
る構造（構造Ａ及びＢ）では、従来技術に相当する構造
（構造Ｒ）と比較して共振周波数における実効抵抗値が
低減されている。なお、表７には計算値［誘導性インピ
ーダンスの実部Ｌ0／（Ｒ・Ｃｓ）］も併せて示すが、
両者は良く一致していることが確認できる。表２〜６に
示されるように各試料においてＬ0とＲとはほぼ比例し
ており、本発明によれば、実効抵抗値がＣｓにほぼ反比
例することが確認できた。
【００２９】
【表７】表7：共振周波数Ｆ0 における実効抵抗値と計
算値
算値
【００３０】実施例２ ９６アルミナに替えて高周波誘電体（誘電率：１８０）
を用いた他は実施例１と同様にして構造Ａ及びＢの各種
螺旋インダクタを製造した。実施例１と同様に測定・算
出した誘導リアクタンスの周波数特性は図３と同様であ
り、一方、共振周波数における実効抵抗値は、実施例１
の構造Ｒに比較して実施例２の構造Ａ及びＢでほぼ１〜
２桁小さい値が得られた。従って、本発明によるインダ
クタンス素子は、特に図３のｂ領域で用いる場合、低抵
抗で、インダクタンスの大きな素子として極めて有効で
あることが確認できた。なお、実施例１と同様にＱ値の
劣化は数割程度であり、実質上問題のない範囲であっ
た。
を用いた他は実施例１と同様にして構造Ａ及びＢの各種
螺旋インダクタを製造した。実施例１と同様に測定・算
出した誘導リアクタンスの周波数特性は図３と同様であ
り、一方、共振周波数における実効抵抗値は、実施例１
の構造Ｒに比較して実施例２の構造Ａ及びＢでほぼ１〜
２桁小さい値が得られた。従って、本発明によるインダ
クタンス素子は、特に図３のｂ領域で用いる場合、低抵
抗で、インダクタンスの大きな素子として極めて有効で
あることが確認できた。なお、実施例１と同様にＱ値の
劣化は数割程度であり、実質上問題のない範囲であっ
た。
【００３１】
【発明の効果】本発明のインダクタンス素子は、共振周
波数付近においても実効抵抗値が低い。このため、低抵
抗でインダクタンスを有する素子として用いることがで
きる。また、共振周波数付近では、インダクタンスが実
質上無限大となることから、設計値Ｌ0が小さいもので
も、実用に適したインダクタンス素子として利用でき
る。さらに、本発明のインダクタンス素子における実効
抵抗値は、導体線路−電極間の容量に依存するため、誘
電体基板に高誘電体材料を用い、あるいは、誘電体基板
の厚みを減らすことにより低減できる。またさらに、本
発明のインダクタンス素子は、構造も簡単であり、低い
材料コストで容易に製造することが可能である。
波数付近においても実効抵抗値が低い。このため、低抵
抗でインダクタンスを有する素子として用いることがで
きる。また、共振周波数付近では、インダクタンスが実
質上無限大となることから、設計値Ｌ0が小さいもので
も、実用に適したインダクタンス素子として利用でき
る。さらに、本発明のインダクタンス素子における実効
抵抗値は、導体線路−電極間の容量に依存するため、誘
電体基板に高誘電体材料を用い、あるいは、誘電体基板
の厚みを減らすことにより低減できる。またさらに、本
発明のインダクタンス素子は、構造も簡単であり、低い
材料コストで容易に製造することが可能である。
【図１】 螺旋インダクタンス素子の基本的構造を模式
的に表した斜視図。
的に表した斜視図。
【図２】 インダクタンス素子の等価回路図。
【図３】 インダクタンス素子のインダクタンスの周波
数依存性を模式的に表したグラフ。
数依存性を模式的に表したグラフ。
【図４】 本発明によるインダクタンス素子の一態様の
構造を模式的に表した断面図。
構造を模式的に表した断面図。
【図５】 本発明によるインダクタンス素子の他の態様
を模式的に表した断面図及び裏面図。
を模式的に表した断面図及び裏面図。
【図６】 本発明によるインダクタンス素子の他の態様
を模式的に表した断面図及び裏面図。
を模式的に表した断面図及び裏面図。
【図７】 本発明によるインダクタンス素子の他の態様
を模式的に表した断面図及び裏面図。
を模式的に表した断面図及び裏面図。
【図８】 従来技術に類する構造のインダクタンス素子
の構造を模式的に表した断面図及び裏面図。
の構造を模式的に表した断面図及び裏面図。
【図９】 試料１の各螺旋インダクタンス素子の透過波
特性。
特性。
【図１０】 試料２の各螺旋インダクタンス素子の透過
波特性。
波特性。
【図１１】 試料３の各螺旋インダクタンス素子の透過
波特性。
波特性。
【図１２】 試料４の各螺旋インダクタンス素子の透過
波特性。
波特性。
【図１３】 試料５の各螺旋インダクタンス素子の透過
波特性。
波特性。
１ 誘電体基板 ２ 導体線路 １１ 誘電体基板 １２ 導体線路 １３ａ、１３ｂ 電極 ２１ 誘電体基板 ２２ 導体線路 ２３ａ、２３ｂ 電極 ３１ 誘電体基板 ３２ 導体線路 ３３ａ、３３ｂ 電極 ４１ａ、４１ｂ 誘電体基板 ４２ 導体線路 ４３ａ、４３ｂ 電極 ５１ 誘電体基板 ５２ 導体線路 ５３ａ、５３ｂ 電極
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁体基板上に導体線路を設けてなるイ
ンダクタンス素子において、前記絶縁体を挟んで前記導
体線路とは反対側の面に該面のほぼ全面を覆うように導
体層を設け、該導体層を前記導体線路の端部と接続して
端子電極とした構造を含むことを特徴とするインダクタ
ンス素子。 - 【請求項２】 前記導体層が前記面上に形成された１つ
の連続的な導体面であり、該導体面をインダクタンス素
子を構成する導体線路の一方の端部と接続して端子電極
とした請求項１に記載のインダクタンス素子。 - 【請求項３】 前記導体層が前記面上に並設された２つ
の導体面であり、各導体面をインダクタンス素子を構成
する導体線路の各端部と接続して端子電極とした請求項
１に記載のインダクタンス素子。 - 【請求項４】 前記導体線路が螺旋状の線路である請求
項１乃至３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127637A JP2000323326A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | インダクタンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127637A JP2000323326A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | インダクタンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323326A true JP2000323326A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14965033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11127637A Pending JP2000323326A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | インダクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323326A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005236070A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Jfe Steel Kk | 平面磁気素子 |
| WO2007066406A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | The University Of Tokyo | 通信装置 |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11127637A patent/JP2000323326A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005236070A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Jfe Steel Kk | 平面磁気素子 |
| WO2007066406A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | The University Of Tokyo | 通信装置 |
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