JP2005318103A - Lc circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路基板上に組立部品として取り付けられるLC回路に係わり、特にコイルとコンデンサとを一体で配置されるLC回路に関する。 The present invention relates to an LC circuit mounted as an assembly part on a circuit board, and more particularly to an LC circuit in which a coil and a capacitor are integrally arranged.
LC回路は、例えばLCフィルタやLC共振回路などに代表されるように、電子回路の中では頻繁に用いられる。 LC circuits are frequently used in electronic circuits, as represented by, for example, LC filters and LC resonance circuits.
このようなLC回路は、一般にコイルLとコンデンサCとを電気的に接続することにより構成されるが、これら2つの部品を独立して回路基板上に取り付けるためには、比較的大きなスペースを確保しておくことが要求される。このため、部品点数を削減することができず、LC回路が搭載される回路基板を小型化し難いという問題がある。 Such an LC circuit is generally configured by electrically connecting a coil L and a capacitor C. However, in order to mount these two components independently on a circuit board, a relatively large space is secured. It is required to keep. For this reason, the number of parts cannot be reduced, and there is a problem that it is difficult to reduce the size of the circuit board on which the LC circuit is mounted.
この点、例えば特許文献1には、所定幅のアルミ箔等の薄板を同心対向螺旋状に巻いたコイルを作製するともに、前記コイルのターン間に電解液を含浸した絶縁紙を重ねるように対向螺旋状に巻き込み挿入して電解コンデンサを形成することにより、コイルとコンデンサとを一体化して部品点数の削減と小型化を図れるようにしたLCフィルタが開示されている。
しかし、上記特許文献1に記載されたLCフィルタでは、コイルを形成する薄板間、すなわちターン間に前記電解液を含浸した絶縁紙を重ねるように対向螺旋状に巻き込み挿入することが煩雑であり、製造工程が複雑化しやすいという問題がある。 However, in the LC filter described in Patent Document 1 described above, it is troublesome to insert and insert into an opposing spiral so as to overlap insulating paper impregnated with the electrolytic solution between thin plates forming coils, that is, between turns, There is a problem that the manufacturing process tends to be complicated.
また一般的に、コイルは磁性体で、コンデンサは誘電体で、その他の配線用の部材は導体でそれぞれ製造されるため、LC回路を一体で製造するには複雑な工法が必要となるという問題もある。 In general, the coil is made of a magnetic material, the capacitor is made of a dielectric, and the other wiring members are made of a conductor. Therefore, a complicated method is required to manufacture the LC circuit integrally. There is also.
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、磁性体を用いずに簡単な構成でコイルとコンデンサを一体に製造できるようにしたLC回路を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an LC circuit in which a coil and a capacitor can be integrally manufactured with a simple configuration without using a magnetic material.
本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているLC回路であって、
前記コンデンサが、前記コイルの底面に設けられた一方の電極と、前記陥没穴の底面に設けられた他方の電極と、前記両電極間に挟まれた誘電体によって形成されていることを特徴とするものである。
The present invention is an LC circuit having a capacitor and a coil formed by spirally winding a flat metal, and the capacitor and the coil are embedded in a depression hole formed in a substrate,
The capacitor is formed by one electrode provided on the bottom surface of the coil, the other electrode provided on the bottom surface of the recessed hole, and a dielectric sandwiched between the electrodes. To do.
また本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているLC回路であって、
前記コイルの両端に対向配置された一対の電極と、前記陥没穴内を埋め尽くす誘電体とが設けられており、前記一対の電極と前記電極内に埋入された誘電体とによって前記コンデンサが形成されていることを特徴とするものである。
Further, the present invention is an LC circuit having a capacitor and a coil formed by spirally winding a plate-like metal, and the capacitor and the coil are embedded in a depression hole formed in a substrate. ,
A pair of electrodes opposed to both ends of the coil and a dielectric filling the recessed hole are provided, and the capacitor is formed by the pair of electrodes and the dielectric buried in the electrode. It is characterized by being.
さらに本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているLC回路であって、
前記コイルを形成する金属の一方の面に誘電膜が積層されており、前記陥没穴に向けて対向配置された電極が前記コイルを弾圧したときに、前記コイルと前記電極との間に挟まされた前記誘電膜によりコンデンサが形成されることを特徴とするものである。
Further, the present invention is an LC circuit comprising a capacitor and a coil formed by spirally winding a flat metal, and the capacitor and the coil are embedded in a recessed hole formed in a substrate. ,
A dielectric film is laminated on one surface of the metal forming the coil, and is sandwiched between the coil and the electrode when an electrode disposed facing the depression hole presses the coil. In addition, a capacitor is formed by the dielectric film.
上記本発明では、磁性体を用いずにコイルを形成することが可能となる。よって、LC回路の構成を簡単にすることができるため、製造工程を容易化することができる。またコイルとコンデンサとを一体化することができるため、LC回路を取り付けるために必要な基板上のスペースを少なくすることができる。 In the present invention, a coil can be formed without using a magnetic material. Therefore, since the configuration of the LC circuit can be simplified, the manufacturing process can be facilitated. Moreover, since the coil and the capacitor can be integrated, the space on the substrate necessary for mounting the LC circuit can be reduced.
上記において、前記コイルが、同心螺旋状に巻き付けられ、または一方の端部から他方の端部に向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形螺旋状に巻き付けられて形成されているものが好ましい。 In the above, the coil is formed so as to be concentrically wound or wound in a convex spiral shape in which the diameter of the coil gradually decreases from one end to the other end. preferable.
この場合、LC回路からの引出し線は、前記陥没穴には、陥没穴の外部から前記底面に延びるとともに前記コイルまたはコンデンサの一方の端部に接続される電極を備えた第1の導電部と、前記陥没穴の外部から前記陥没穴の開口端に延びるとともに前記コイルの他方の端部に電気的に接触する電極を備えた第2の導電部とが、互いに接触しない状態で設けられているものとして構成できる。 In this case, the lead-out line from the LC circuit has a first conductive portion provided with an electrode extending from the outside of the depression hole to the bottom surface and connected to one end of the coil or capacitor. And a second conductive portion having an electrode extending from the outside of the depression hole to the opening end of the depression hole and electrically contacting the other end portion of the coil without being in contact with each other. Can be configured.
さらに具体的には、前記基板が下層基板の表面に上層基板が積層された多層基板であり、前記下層基板の対向面側に前記陥没穴および第1の導電部が設けられており、前記上層基板の対向面に前記第2の導電部が設けられているものとして構成できる。 More specifically, the substrate is a multilayer substrate in which an upper layer substrate is laminated on the surface of a lower layer substrate, the depression hole and the first conductive part are provided on the opposite surface side of the lower layer substrate, and the upper layer The second conductive portion may be provided on the opposite surface of the substrate.
あるいは、電子部品の底面に電極が形成されており、前記電子部品が前記基板に固定されることにより、前記コイルの他方の端部が前記電極に対して電気的に接続されるものとして構成できる。 Alternatively, an electrode is formed on the bottom surface of the electronic component, and the other end portion of the coil is electrically connected to the electrode by fixing the electronic component to the substrate. .
本発明では、磁性体を用いずにコイルを形成することが可能となるため、LC回路の構成を簡単にすることができる。よって、LC回路の製造工程を容易化することができる。 In the present invention, since the coil can be formed without using a magnetic material, the configuration of the LC circuit can be simplified. Therefore, the manufacturing process of the LC circuit can be facilitated.
またコイルとコンデンサとを一体化することができるため、LC回路を取り付けるために必要な基板上のスペースを少なくすることができる。 Moreover, since the coil and the capacitor can be integrated, the space on the substrate necessary for mounting the LC circuit can be reduced.
図1は本発明の第1の実施に形態としてのLC回路を示す回路基板の断面図であり、Aは下層基板に上層基板を接合する前の状態、Bは下層基板に上層基板を接合した後の多層基板の状態を示している。また図2はコイルを示す平面図、図3は第1の実施の形態のLC回路を等価的に示す回路構成図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit board showing an LC circuit according to a first embodiment of the present invention, in which A is a state before joining an upper layer substrate to a lower layer substrate, and B is an upper layer substrate joined to a lower layer substrate. The state of the subsequent multilayer substrate is shown. FIG. 2 is a plan view showing the coil, and FIG. 3 is a circuit configuration diagram equivalently showing the LC circuit of the first embodiment.
図1に示すように、第1の実施の形態として示すLC回路は、PWB(Print Wire Board)などの基板10に形成された陥没穴11の内部に形成されている。
As shown in FIG. 1, the LC circuit shown as the first embodiment is formed inside a
前記基板10には、銅箔などをプリント配線して形成した第1の導電部12が設けられている。前記陥没穴11の底面11aには下電極(他方の電極)13が所定の面積で形成されており、前記第1の導電部12は前記陥没穴11の外部から陥没穴11の壁面11bを通って前記下電極13に接続されている。
The
前記下電極13の表面には、誘電体14が所定の膜厚寸法で形成されており、前記誘電体14の表面には上電極(一方の電極)16が設けられている。前記下電極13と上電極16とは一対の平行電極を形成している。そして、前記誘電体14が前記一対の平行電極間に挟まれた状態で設けられることにより、コンデンサCが形成されている。
A dielectric 14 is formed with a predetermined film thickness on the surface of the
前記上電極16の表面にはコイル17が設けられている。この実施の形態に示すコイル17は、例えば図1および図2に示すように外周側に外枠部17Aを有し、前記外枠部17Aの内側から中心方向に螺旋状に延びる弾性変形部17aを備えたスパイラルコイルである。前記弾性変形部17aは平板状の金属、例えばニッケル、またはニッケルと銅の合金などで形成されており、前記外枠部17A側の基端部17bからZ1側の接点部17cに向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形螺旋状で形成されている。ただし、コイルの直径が基端部17b側と接点部17c側とで一定である同心螺旋状のコイルであってもよい。
A
前記コイル17は、前記外枠部17Aが前記コンデンサCを形成する上電極16に導電性接着剤などで固着されている。またコイル17の接点部17cは、前記陥没穴11の開口端11Aから図示Z1方向に突出させられた状態で設置されている。なお、図1では、コイル17のZ方向の長さ寸法をH1で示している。
In the
図1Bに示すように、前記基板10の表面(対向面)10Aには、例えば上層基板20が接合される。この場合、前記基板10は下層基板としての役割を果たし、基板(下層基板)10と上層基板20が多層基板を形成している。
As shown in FIG. 1B, for example, an
前記基板10の表面10Aの対向面となる上層基板20の下面(対向面)20Aには、銅箔などをプリント配線することにより形成された第2の導電部21が設けられている。前記第2の導電部21の先端には、その面積を拡張した被接触電極22が前記陥没穴11に対向する位置に設けられている。
A second
図1Bに示すように、前記基板(下層基板)10の上に上層基板20を積層して固定すると、前記コイル17の接点部17cが前記被接触電極22によってZ2方向に押圧されるため、コイル17の弾性変形部17aはZ2方向に長さ寸法H2(H2<H1)に収縮された状態で固定される。このとき、前記コイル17の接点部17cが、弾性変形部17aの弾性力によって前記被接触電極22を強く圧接するため、前記コイル17の接点部17cと被接触電極22との電気的な接続を確保することができる。
As shown in FIG. 1B, when the
また、このときのコイル17の長さ寸法H2は、前記コンデンサCの上電極16と被接触電極22との間の距離で規定されるため、インダクタンス値をほぼ設計どおりの値に設定することができる。
Further, since the length dimension H2 of the
図3の等価回路に示すように、この第1の実施の形態のLC回路はコイル17とコンデンサCとが直列に接続されものとなる。このとき、前記第1の導電部12はコンデンサCの下電極13に接続された引出し線として、同様に第2の導電部21は前記被接触電極22介してコイル17の接点部17cに接続された引出し線として機能させることができる。
As shown in the equivalent circuit of FIG. 3, in the LC circuit of the first embodiment, a
なお、上記第1の実施の形態では、基板10の上面に上層基板20を積層する多層基板を示したが、単層基板の場合には前記上層基板20の代わりに電子部品を前記陥没穴11の上に固定するようにすればよい。すなわち、電子部品の底面に設けられた電極を前記コイル17の接点部17cに接触させた状態で電位部品を基板10の表面に前記陥没穴11を覆うように固定することにより、上記同様のLC回路とすることができる。なお、この場合には、図1A、Bに示す符号20が電子部品、符号21、22が電子部品の底面に設けられた電極として機能することになる。
In the first embodiment, a multilayer substrate in which the
次に第2の実施の形態としてのLC回路を説明する。
図4は本発明の第2の実施の形態としてのLC回路を示す断面図、図5は、第2の実施の形態に示すLC回路の等価的に示す回路構成図である。
Next, an LC circuit as a second embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an LC circuit as a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit configuration diagram equivalently showing the LC circuit shown in the second embodiment.
図4では、基板10に設けられた陥没穴11内に螺旋形状のコイル17が設けられており、前記コイルの接点部17cに上層基板20の下面20Aの被接触電極22が当接している点は、上記第1の実施と同様である。
In FIG. 4, a
ただし、コイル17の外枠部17Aが、前記陥没穴11の底面11aの下電極13に導電性接着剤などで固着されており、前記陥没穴11内でかつ前記コイル17の周囲に誘電体14が埋入されている点において異なっている。
However, the
すなわち、前記誘電体14は、前記被接触電極22と下電極13との間を埋め尽くすように設けられており、前記下電極13と被接触電極22とが対向する領域内に埋入された前記誘電体14によりコンデンサCが形成されている。
That is, the dielectric 14 is provided so as to fill the space between the contacted
またコイル17のターンとターンとの間にそれぞれ浮遊容量を積極的に発生させることができるため、各浮遊容量によってもコンデンサCを形成することが可能とされている。
Further, since the stray capacitance can be positively generated between the turns of the
よって、第2実施の形態に示すLC回路では、コイル17の両端にコンデンサCが等価的に接続されることになるため、図5に示すようにコイル17とコンデンサCとが並列接続されたものとして構成することができる。
Therefore, in the LC circuit shown in the second embodiment, the capacitor C is equivalently connected to both ends of the
そして、この場合の第1の導電部12はコンデンサCとコイル17の一方の端部に接続された引出し線として、同様に第2の導電部21はコンデンサCとコイル17の他方の端部に接続された引出し線として機能する。
In this case, the first
なお、この場合も上記第1の実施の形態同様、前記上層基板20の代わりに電子部品とその底面に設けられた電極を用いることによりLC回路を構成することが可能である。
In this case as well, as in the first embodiment, an LC circuit can be configured by using an electronic component and an electrode provided on the bottom surface instead of the
次に第3の実施の形態としてのLC回路を説明する。
図6は本発明の第3の実施の形態としてのLC回路を示す断面図である。
Next, an LC circuit as a third embodiment will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an LC circuit as a third embodiment of the present invention.
図6に示す第3の実施の形態に示すLC回路では、基板10に設けられた陥没穴11内に螺旋形状のコイル17が設けられており、前記コイル17の外枠部17Aが陥没穴11の底面11aに設けられた下電極13に導電性接着剤などで固着されている点は上記第2の実施と同様である。
In the LC circuit shown in the third embodiment shown in FIG. 6, the
ただし、前記第3の実施の形態では前記陥没穴11内が誘電体14で埋め尽くされている代わりに、前記コイル17を形成する金属の表面(Z1側の面)に所定の膜厚寸法で形成された誘電膜14Aがコーティングされている点で異なっている。前記誘電膜14Aは、例えばポリイミド樹脂など、比較的に誘電率の高い樹脂材料を前記コイル17の表面に塗布することにより均一な膜厚で形成されている。
However, in the third embodiment, instead of the
前記コイル17は、前記上層基板20の対向面(下面)に設けられた被接触電極22により、前記弾性変形部17aが前記図1の場合以上にZ2方向へ大きく収縮させられた状態で前記陥没穴11内に設けられている。このため、前記被接触電極22には、前記接点部17cの表面を積層している誘電膜14Aばかりでなく、前記接点部17c近傍の弾性変形部17aの表面に積層されている誘電膜14Aも同時に接触している。よって、第3の実施の形態では、前記被接触電極22に接触する誘電膜14Aと、この誘電膜14Aを上下(Z)方向から挟む接点部17c、弾性変形部17aおよび被接触電極22とによりコンデンサCが形成されている。そして、この場合のLC回路の等価回路は、コイル17の先端部にコンデンサCが接続されるため、前記図3同様の直列接続となる。
The
なお、この場合も上記第1の実施の形態同様、前記上層基板20の代わりに電子部品とその底面に設けられた電極を用いることによりLC回路を構成することが可能である。
In this case as well, as in the first embodiment, an LC circuit can be configured by using an electronic component and an electrode provided on the bottom surface instead of the
以上各実施の形態に示すように、本願発明では、コンデンサCとコイル17とからなるLC回路を基板10の陥没穴11内に一体化することができるため、前記LC回路を基板10に搭載するために必要なスペースを従来に比較して小さくすることができる。しかも、コイルLとして磁性体を用いる必要がなく簡単な構成とすることができるため、LC回路の製造工程を容易とすることができる。
As described above in each embodiment, in the present invention, since the LC circuit composed of the capacitor C and the
なお、上記各実施の形態では、前記弾性変形部17aが、平板状の金属で形成されており、前記外枠部17A側の基端部17bからZ1側の接点部17cに向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形状のスパイラルコイルで形成されたものを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、コイルの直径が基端部17b側と接点部17c側とで一定である同心螺旋状のコイルであってもよい。
In each of the above-described embodiments, the
10 基板(下層基板)
10A 基板の表面(対向面)
11 陥没穴
12 第1の導電部
13 下電極(他方の電極)
14 誘電体
14A 誘電膜
16 上電極(一方の電極)
17 コイル
17A 外枠部
17a 弾性変形部
17b 基端部
17c 接点部
20 上層基板
20A 上層基板の下面(対向面)
21 第2の導電部
22 被接触電極
10 Substrate (lower layer substrate)
10A Substrate surface (opposite surface)
11
14 Dielectric
17
21 Second
Claims (7)
前記コンデンサが、前記コイルの底面に設けられた一方の電極と、前記陥没穴の底面に設けられた他方の電極と、前記両電極間に挟まれた誘電体によって形成されていることを特徴とするLC回路。 An LC circuit having a capacitor and a coil formed by spirally winding a flat metal, wherein the capacitor and the coil are embedded in a recessed hole formed in a substrate,
The capacitor is formed of one electrode provided on the bottom surface of the coil, the other electrode provided on the bottom surface of the recessed hole, and a dielectric sandwiched between the electrodes. LC circuit to do.
前記コイルの両端に対向配置された一対の電極と、前記陥没穴内を埋め尽くす誘電体とが設けられており、前記一対の電極と前記電極内に埋入された誘電体とによって前記コンデンサが形成されていることを特徴とするLC回路。 An LC circuit having a capacitor and a coil formed by spirally winding a flat metal, wherein the capacitor and the coil are embedded in a recessed hole formed in a substrate,
A pair of electrodes opposed to both ends of the coil and a dielectric filling the recessed hole are provided, and the capacitor is formed by the pair of electrodes and the dielectric buried in the electrode. LC circuit characterized by being made.
前記コイルを形成する金属の一方の面に誘電膜が積層されており、前記陥没穴に向けて対向配置された電極が前記コイルを弾圧したときに、前記コイルと前記電極との間に挟まされた前記誘電膜によりコンデンサが形成されることを特徴とするLC回路。 An LC circuit having a capacitor and a coil formed by spirally winding a flat metal, wherein the capacitor and the coil are embedded in a recessed hole formed in a substrate,
A dielectric film is laminated on one surface of the metal forming the coil, and is sandwiched between the coil and the electrode when an electrode disposed facing the depression hole presses the coil. An LC circuit, wherein a capacitor is formed by the dielectric film.
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Cited By (2)
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JP2018142669A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 日本電産リード株式会社 | Coil component and method of manufacturing coil component |
US11527341B2 (en) | 2017-02-28 | 2022-12-13 | Nidec-Read Corporation | Coiled electronic component, coil component, manufacturing method of coil component, inductance element, T-type filter, oscillation circuit, and manufacturing method of inductance |
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