JP2001068344A - 可変インダクタンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｑ値が高く、かつ、インダクタンス値を効率
良く確実に微調整することができる可変インダクタンス
素子を提供する。 【解決手段】 絶縁性基板１の上面にインダクタパター
ン４が形成されている。インダクタパターン４は、Ｖ字
形枠部４ａと、このＶ字形枠部４ａの二つの腕部４１，
４２に橋渡されてインダクタンス値を調整するためにト
リミングされる複数本の横桟４ｂとで構成された梯子状
電極である。複数本の横桟４ｂは、略等しい間隔を有し
て配置されている。Ｖ字形枠部４ａの二つの腕部４１，
４２は、横桟４ｂに対して略４５度の角度を有してい
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、可変インダクタン
ス素子、特に、携帯電話などの移動体通信機器等に使用
される可変インダクタンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型化が著しい携帯電話などの移
動体通信機器にあっては、それに使用される電子部品に
対しても厳しい小型化が要求されている。また、これら
移動体通信機器は使用する周波数が高くなるにつれて回
路も複雑になり、実装される電子部品に対してもその定
数が狭偏差で精度の高いものが要求されている。

【０００３】しかしながら、個々の電子部品として定数
が狭偏差で精度の高いものを使用して回路を構成したと
しても、実装される電子部品個々の定数の偏差が集積さ
れ、所望の機能を発揮できないものも生じる。そこで、
回路を構成する電子部品のうちの必要なものの定数を可
変とし、その電子部品が有している定数を微調整するこ
とにより、回路が所望の機能を発揮できるようにしてい
る。

【０００４】従来より、この種の電子部品のトリミング
方法としては、例えば図４に示すような可変インダクタ
ンス素子のトリミング方法が一般に周知である。可変イ
ンダクタンス素子５５は、絶縁性基板５０の表面に、外
部電極５１，５２にそれぞれ接続されてインダクタとし
て機能するトリミングエリア５３を形成してなるもので
ある。図示しないレーザトリミング機から発射されるレ
ーザ光をトリミングエリア５３に照射しつつ直線的に移
動させ、トリミングエリア５３をレーザ光の移動軌跡に
応じて部分的に除去して直線状のトリミング溝５４を形
成する。これにより、トリミングエリア５３の面積が変
化し、トリミングエリア５３のインダクタンス値が微調
整される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の可変
インダクタンス素子５５は、トリミングエリア５３の面
積が狭いと、インダクタンス値の可変範囲が狭くなって
回路の微調整ができなくなるので、トリミングエリア５
３の面積を大きくしている。しかしながら、高精度のレ
ーザトリミング機を使用した場合、一回のトリミングで
形成されるトリミング溝５４の溝幅（トリミング幅）は
一般に細い。このため、トリミング幅を大きく取る必要
があるときには、照射位置を平行移動させながらレーザ
光の照射を繰り返さなければならず、微調整に時間がか
かるという問題があった。

【０００６】そこで、図５に示す可変インダクタンス素
子６５が提案されている。該可変インダクタンス素子６
５は、絶縁性基板５０の表面に、外部電極５１，５２に
それぞれ接続されているインダクタパターン６１を形成
してなるものである。インダクタパターン６１は、Ｕ字
形枠部６１ａと、このＵ字形枠部の二つの腕部に橋渡さ
れてインダクタンス値を調整するためにトリミングされ
る複数本の横桟６１ｂとで構成された梯子状電極であ
る。そして、この可変インダクタンス素子６５をプリン
ト基板等に実装した後、レーザ光を可変インダクタンス
素子６５の上面側から照射してインダクタンス素子６５
にトリミング溝５４を形成するとともにインダクタパタ
ーン６１の横桟６１ｂを順に一本ずつ切断する。これに
より、外部電極５１と５２との間のインダクタンス値を
段階的に変化させることができる。

【０００７】このインダクタンス素子６５は、横桟６１
ｂが比較的広い間隔で等間隔に配置されているので、横
桟６１ｂの切断加工性が良い。しかし、横桟６１ｂの長
さが全て等しいため、横桟６１ｂを１本切断する毎に変
化するインダクタンス値の変化量が大きくなる。このた
め、インダクタンス素子６５は、インダクタンス値を等
間隔で変化させることができず、インダクタンス値の微
調整が困難であるという問題があった。

【０００８】そこで、この問題を解消するために、図６
に示す可変インダクタンス素子７５が提案されている。
該可変インダクタンス素子７５は、Ｕ字形枠部７１ａ
と、このＵ字形枠部の二つの腕部に橋渡された複数本の
横桟７１ｂとで構成されたインダクタパターン７１を有
している。横桟７１ｂ相互の間隔が除々に狭くなるよう
に配置されているため、横桟７１ｂを１本切断する毎に
変化するインダクタンス値の変化量は略一定の値を確保
できる。しかし、このインダクタンス素子７５は、切断
する横桟７１ｂの数が増えるにつれて、横桟７１ｂの間
隔が狭くなり、隣接する横桟７１ｂを誤って切断してし
まう可能性が高くなり、インダクタンス値の調整が困難
になるという問題があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、Ｑ値が高く、か
つ、インダクタンス値を効率良く確実に微調整すること
ができる可変インダクタンス素子を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係るインダクタンス素子は、（ａ）
絶縁性基板と、（ｂ）前記絶縁性基板の表面に設けられ
たインダクタパターンとを備え、（ｃ）前記インダクタ
パターンが、略Ｖ字形枠部と、該略Ｖ字形枠部の二つの
腕部に橋渡されてインダクタンス値を調整するためにト
リミングされる複数本の横桟とで構成された梯子状電極
であり、前記複数本の横桟が略等しい間隔を有して配置
されていること、を特徴とする。

【００１１】以上の構成により、横桟の各々の長さは略
Ｖ字形枠部の二つの腕部間の距離が漸減するにつれて順
次短くなり、横桟の各々のインダクタンス値も順次減少
する。これにより、横桟が長い方から順次切断される
と、可変インダクタンス素子のインダクタンス値の急激
な増加が抑えられる。

【００１２】そして、略Ｖ字形枠部の二つの腕部を、横
桟に対して略４５度の角度に設定することにより、二つ
の腕部にそれぞれ発生する磁界が直交して相互干渉が殆
ど起きない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る可変インダク
タンス素子の実施形態について、添付図面を参照して説
明する。

【００１４】図１に示すように、絶縁性基板１の上面を
平滑な面になるように研磨した後、厚膜印刷法、あるい
はフォトリソグラフィ等の薄膜形成法によりインダクタ
パターン４を絶縁性基板１の上面に形成する。厚膜印刷
法は、例えば所望のパターン形状を有した開口を備えた
マスキング材を絶縁性基板１の上面に被せた後、導電性
ペーストをマスキング材の上から塗布し、マスキング材
の開口から露出した絶縁性基板１の上面に、比較的膜厚
の厚い所望のパターン形状の導電体（本実施形態の場
合、インダクタパターン４）を形成する方法である。

【００１５】また、フォトリソグラフィ法は、例えば以
下に説明する方法である。絶縁性基板１の上面の略全面
に比較的膜厚の薄い導電性膜を形成した後、レジスト膜
（例えば感光性樹脂膜等）をスピンコート又は印刷によ
り導電性膜の略全体に形成する。次に、レジスト膜の上
面に所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを
被せ、紫外線等を照射する等の方法により、レジスト膜
の所望の部分を硬化させる。次に、硬化した部分を残し
てレジスト膜を剥した後、露出した部分の導電性膜を除
去し、所望のパターン形状の導電体を形成する。この
後、硬化したレジスト膜を除去する。

【００１６】さらに、別のフォトリソグラフィ法とし
て、絶縁性基板１の上面に感光性導電ペーストを塗布
し、その後、所定の画像パターンが形成されたマスクフ
ィルムを被せて露光し、現像する方法でもよい。

【００１７】インダクタパターン４は、略Ｖ字形枠部４
ａと、このＶ字形枠部４ａの二つの腕部４１，４２に橋
渡された複数本の横桟４ｂとで構成された梯子状電極で
ある。横桟４ｂは比較的広い間隔で略等しい間隔を有し
て配置され、Ｖ字形枠部４ａの二つの腕部４１，４２の
接続部側に向かって徐々にその長さが短くなっている。
インダクタパターン４の一方の端部５ａは絶縁性基板１
の左辺の奥寄りに引き出され、他方の端部５ｂは絶縁性
基板１の右辺の奥寄りに引き出されている。絶縁性基板
１の材料としては、ガラス、ガラスセラミックス、アル
ミナ、フェライト等が使用される。インダクタパターン
４の材料としては、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎ
ｉ，Ａｌ等が使用される。

【００１８】さらに、必要に応じて、液状の絶縁性材料
（ポリイミド等）を絶縁性基板１の上面側全面にスピン
コート又は印刷等により塗布、乾燥して、インダクタパ
ターン４を被覆する絶縁保護膜を形成する。

【００１９】次に、絶縁性基板１の長手方向の左右の端
部に入出力外部電極６，７を設ける。入出力外部電極６
はインダクタパターン４の端部５ａに電気的に接続し、
入出力外部電極７はインダクタパターン４の端部５ｂに
電気的に接続している。入出力外部電極６，７は、Ａ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，ＮｉＣｒ，ＮｉＣｕ等の
導電性ペーストを塗布、焼付けたり、乾式めっきや湿式
めっきしたり、また、それらを組み合わせることによっ
て形成される。

【００２０】こうして得られた可変インダクタンス素子
９を、プリント基板等に実装した後、インダクタパター
ン４をトリミングする。すなわち、図２に示すように、
レーザビームを移動させつつ可変インダクタンス素子９
の上面側から照射して、可変インダクタンス素子９にト
リミング溝１０を形成するとともに、インダクタパター
ン４の横桟４ｂを長い方から順に一本ずつ切断する（図
２は３本の横桟４ｂが切断されている状態を示してい
る）。これにより、外部電極６と７との間のインダクタ
ンス値を僅かづつ段階的に変化させることができる。切
断する横桟４ｂの数が増えるにつれて、腕部４１−横桟
４ｂ−腕部４２を流れる電流の経路が長くなるので、外
部電極６と７との間のインダクタンス値は増加する。他
方、横桟４ｂの長さは、二つの腕部４１，４２の接続部
側に向かって徐々に短くなっている。従って、レーザビ
ームにより横桟を順次切断して微調整する際、インダク
タンス素子９のインダクタンス値の急激な変化を抑える
ことができる。

【００２１】因みに、トリミング初期値からのトリミン
グ距離に対するインダクタンス値は、３．２ｍｍ×１．
６ｍｍサイズの図５の従来の可変インダクタンス素子６
５では、図３において実線ｈ１で示すようにトリミング
距離が大きくなる程、急激にインダクタンス値の変化が
大きくなる。これに対し、前記と同じ寸法の本実施形態
の可変インダクタンス素子９では、図３において実線ｈ
２で示すように直線的に変化しており、インダクタンス
値の急激な変化が抑えられていることが分かる。

【００２２】また、横桟４ｂは比較的広い間隔で等間隔
に形成されているので、トリミングをする際に隣接する
横桟４ｂを誤って切断する心配がなく、容易にトリミン
グを行なうことができる。

【００２３】さらに、Ｖ字形枠部４ａの二つの腕部４
１，４２でそれぞれ発生する磁界は互いに干渉し難く、
Ｑ値の高い可変インダクタンス素子９を得ることができ
る。本実施形態では、Ｖ字形枠部４ａの二つの腕部４
１，４２と横桟４ｂとのなす角θを略４５度に設定して
いる。これにより、二つの腕部４１，４２が互いに直交
し、二つの腕部４１，４２にそれぞれ発生する磁界の干
渉が最小となり、さらに高いＱ値を有する可変インダク
タンス素子９を得ることができる。例えば、３．２ｍｍ
×１．６ｍｍサイズの可変インダクタンス素子９の場
合、Ｑ値は１００以上となった。

【００２４】また、Ｖ字形枠部４ａの二つの腕部４１，
４２の拡がり角を大きくすることにより、インダクタン
ス値の可変範囲を大きくすることができる。例えば、
３．２ｍｍ×１．６ｍｍサイズの可変インダクタンス素
子の場合、図４に示した従来のインダクタンス素子５５
は、０．２ｎＨ程度の範囲でしか調整できない。これに
対して、図１に示したインダクタンス素子９は、調整範
囲が約１．５ｎＨ（約７．５倍）となった。

【００２５】さらに、インダクタパターン４のトリミン
グはレーザビームに限らず、サンドブラスト等いかなる
手段で行ってもよく、また、トリミング溝１０は必ずし
も形成される必要はなく、インダクタパターン４が電気
的に切断されれば、トリミング溝１０は物理的に存在し
ていなくともよい。

【００２６】なお、本発明に係る可変インダクタンス素
子は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の
範囲内で種々に変更することができる。特に、前記実施
形態は個産の場合を例にして説明しているが、量産する
場合には、複数の可変インダクタンス素子を備えたマザ
ー基板（ウエハ）の状態で製造し、最終工程でダイシン
グ、スクライブブレイク、レーザ等の工法により製品サ
イズ毎に切り出す方法が効果的である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、横桟の各々の長さは略Ｖ字形枠部の二つの
腕部間の距離が漸減するにつれて順次短くなり、横桟の
各々のインダクタンス値も順次減少する。これにより、
横桟が長い方から順次切断されると、可変インダクタン
ス素子のインダクタンス値の急激な増加を抑えることが
できる。さらに、略Ｖ字形枠部の二つの腕部でそれぞれ
発生する磁界が互いに干渉し難く、Ｑ値の高い可変イン
ダクタンス素子を得ることができる。そして、略Ｖ字形
枠部の二つの腕部を、横桟に対して略４５度の角度に設
定することにより、二つの腕部にそれぞれ発生する磁界
の干渉が最小となり、さらに高いＱ値を有する可変イン
ダクタンス素子を得ることができる。また、横桟が比較
的広い間隔で等間隔に配置されているので、レーザトリ
ミング機で横桟をトリミングする際に、隣接する横桟を
誤って切断することがなく、簡単かつ確実にトリミング
作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変インダクタンス素子の一実施
形態の外観を示す斜視図。

【図２】図１に示した可変インダクタンス素子のインダ
クタンス調整方法を説明するための平面図。

【図３】図１に示した可変インダクタンス素子のトリミ
ング距離に対するインダクタンス値の変化を示すグラ
フ。

【図４】従来の可変インダクタンス素子の斜視図。

【図５】従来のいま一つの可変インダクタンス素子の斜
視図。

【図６】従来のいま一つの可変インダクタンス素子の斜
視図。

【符号の説明】

１…絶縁性基板 ４…インダクタパターン ４ａ…略Ｖ字形枠部 ４ｂ…横桟 ９…可変インダクタンス素子 １０…トリミング溝 ４１，４２…腕部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板の表面に設けられたインダクタパターン
   とを備え、 前記インダクタパターンが、略Ｖ字形枠部と、該略Ｖ字
   形枠部の二つの腕部に橋渡されてインダクタンス値を調
   整するためにトリミングされる複数本の横桟とで構成さ
   れた梯子状電極であり、前記複数本の横桟が略等しい間
   隔を有して配置されていること、 を特徴とする可変インダクタンス素子。
2. 【請求項２】 前記略Ｖ字形枠部の二つの腕部が、前記
   横桟に対して略４５度の角度を有していることを特徴と
   する請求項１に記載の可変インダクタンス素子。