JP2016006816A - Transformer and multilayer substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トランスおよび多層基板に関し、例えば、多層基板に形成されたコイルパターン型のトランスに関する。 The present invention relates to a transformer and a multilayer substrate, for example, a coil pattern type transformer formed on a multilayer substrate.
フィールド機器や制御機器では、感電や機器故障等を防止するために、温度や流量、圧力等の監視を行う1次側のセンサ回路と、1次側のセンサ回路による検出結果に基づいて信号処理や制御処理を行う2次側のデータ処理回路(例えばCPU)との間に絶縁が必要となる場合がある。例えば温度調節器(温調計)では、AC240Vが印加されたヒータに熱電対を直に装着することから、CPU等から成る2次側のデータ処理回路と1次側のセンサ回路との間の絶縁耐圧として、例えばAC3000V以上の耐圧(IEC61010−1規格)が必要とされている。そのため、フィールド機器や制御機器では、1次側のセンサ回路に電源を供給する電源装置として絶縁型スイッチング電源装置が用いられることが多い。 In field devices and control devices, signal processing based on the detection results of the primary side sensor circuit that monitors temperature, flow rate, pressure, etc. and the detection result of the primary side sensor circuit in order to prevent electric shock or equipment failure In some cases, it is necessary to insulate the secondary side data processing circuit (for example, CPU) that performs control processing. For example, in a temperature controller (temperature controller), a thermocouple is directly mounted on a heater to which AC 240 V is applied, so that a secondary data processing circuit composed of a CPU or the like and a primary sensor circuit are connected. As the withstand voltage, for example, a withstand voltage (IEC61010-1 standard) of AC 3000 V or higher is required. For this reason, in field devices and control devices, an insulating switching power supply device is often used as a power supply device that supplies power to a primary sensor circuit.
絶縁型スイッチング電源装置は、一次側の回路と二次側の回路とをトランスによって絶縁した構成を有する。絶縁型スイッチング電源装置に用いられるトランスとしては、プリント基板に実装される外付け部品としてのトランスの他に、プリント基板の配線パターンを利用して形成されるトランスが知られている。 The insulated switching power supply device has a configuration in which a primary side circuit and a secondary side circuit are insulated by a transformer. As a transformer used for an insulating switching power supply device, a transformer formed using a wiring pattern of a printed board is known in addition to a transformer as an external component mounted on the printed board.
プリント基板の配線パターンを利用して形成されるトランスは、絶縁層を挟んで積層された複数の導電体層から成るプリント基板の異なる導電体層に形成された渦巻状の配線パターン(以下、「コイルパターン」と称する。)を磁気的に結合するように配置することによって実現される。以下、プリント基板の配線パターンを利用して形成されるトランスを「コイルパターン型のトランス」と称する。 A transformer formed by using a wiring pattern on a printed circuit board is a spiral wiring pattern (hereinafter referred to as “a wiring pattern” formed on different conductive layers of a printed circuit board composed of a plurality of conductive layers stacked with an insulating layer interposed therebetween. This is realized by arranging the coil patterns so as to be magnetically coupled. Hereinafter, a transformer formed using a wiring pattern of a printed board is referred to as a “coil pattern type transformer”.
従来のコイルパターン型のトランスとして、例えば下記特許文献1および2に、コア(磁性体)付きのトランスが開示されている。
As conventional coil pattern type transformers, for example,
しかしながら、上記特許文献1および2に開示されたコア付きのコイルパターン型のトランスでは、コアを挿入するための大きな開口部(貫通孔)をプリント基板に形成しなければならないため、トランス以外の部品を実装するためのプリント基板の有効面積が小さくなる。また、コア付きのコイルパターン型のトランスは、コアの材料として一般に絶縁性の低いMnZn系の材料が使用されることから、コイルパターンの一次側と二次側との間に十分な絶縁距離(空間距離や沿面距離)を確保する必要がある。特に、上記フィールド機器や制御機器では、複数の箇所(チャネル)の温度等を計測するためにチャネル毎にセンサ回路および絶縁型スイッチング電源装置を設けることから、コイルパターンの1次側と2次側の絶縁距離だけではなく、チャネル間の絶縁距離も確保する必要がある。
すなわち、コア付きのコイルパターン型のトランスを用いた場合、プリント基板の有効面積および絶縁距離の確保のためにプリント基板のサイズを大きくしなければならならず、機器の小型化と低コスト化の面で不利となる。
However, in the coil pattern type transformer with a core disclosed in
That is, when a coil pattern type transformer with a core is used, the size of the printed circuit board must be increased in order to ensure the effective area of the printed circuit board and the insulation distance, thereby reducing the size and cost of the device. It is disadvantageous in terms.
また、特許文献1および2に開示されたトランスは、プリント基板の最上位層および最下位層を含む複数の導電層に形成したコイルパターンを内層に形成されたインナービアを用いて接続するIVH(Interstitial Via Hole)工法やビルドアップ工法によって形成されるため、貫通ビア(スルーホール)のみを用いる工法に比べてプリント基板の製造コストが増大するという問題がある。
In addition, the transformers disclosed in
一方、フィールド機器および制御機器等では、一次側のセンサ回路の消費電力が例えば数十mWと小さいことから、1次側のセンサ回路に電源を供給する絶縁型スイッチング電源装置として大きな電力容量は要求されていない。しかしながら、上記特許文献1および2に代表されるコア付きのトランスを絶縁型スイッチング電源装置に用いた場合、絶縁型スイッチング電源装置が供給できる電力容量が1次側のセンサ回路に必要な電力よりも大きくなり、オーバースペックとなることがあった。
On the other hand, in field devices and control devices, the power consumption of the primary side sensor circuit is as small as several tens of mW, for example. Therefore, a large power capacity is required as an insulated switching power supply device that supplies power to the primary side sensor circuit. It has not been. However, when a transformer with a core represented by
以上のように、特許文献1および2に開示されているようなコア付きのコイルパターン型のトランスを絶縁型スイッチング電源装置に用いると、絶縁型スイッチング電源装置を適用するアプリケーションによっては、電力容量がオーバースペックとなる上に、機器の小型化やコスト面で不利となる場合があった。
As described above, when a coil pattern type transformer with a core as disclosed in
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、機器に必要な性能を確保しつつ、機器の小型化と低コスト化を図ることが可能なコイルパターン型のトランスを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a coil pattern type transformer capable of reducing the size and cost of the device while ensuring the performance required for the device. The purpose is to provide.
本発明に係るトランス(100〜400)は、層間絶縁膜(10)を介して複数の導電層(L1〜L4(L1〜L6))が積層された多層基板(1)と、前記複数の導電層のうち前記層間絶縁膜で覆われた第1の導電層(L2)に形成された第1のコイルパターン(13(13_1))と、前記複数の導電層のうち前記層間絶縁膜で覆われた第2の導電層(L3(L5))に形成された第2のコイルパターン(14(14_2))とを有し、前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンとは、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置され、前記多層基板は、前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンとを貫くコアとしての磁性体を配置するための貫通孔を有しないことを特徴とする。 The transformer (100 to 400) according to the present invention includes a multilayer substrate (1) in which a plurality of conductive layers (L1 to L4 (L1 to L6)) are stacked via an interlayer insulating film (10), and the plurality of conductive layers. A first coil pattern (13 (13_1)) formed in the first conductive layer (L2) covered with the interlayer insulating film among the layers, and the interlayer insulating film covered among the plurality of conductive layers. A second coil pattern (14 (14_2)) formed on the second conductive layer (L3 (L5)), and the first coil pattern and the second coil pattern are planarly viewed. And the multilayer substrate does not have a through hole for arranging a magnetic body as a core that penetrates the first coil pattern and the second coil pattern. It is characterized by.
上記トランスは、平面視において前記第1の導電層における前記第1のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第1のコイルパターンの一端に接続された第1のコンデンサパターン(21(31))と、平面視において前記第2の導電層における前記第2のコイルパターンで囲まれる領域に、前記第1のコンデンサパターンと少なくとも一部が重なりを有して形成され、前記第2のコイルパターンの一端に接続された第2のコンデンサパターン(22(34))とを更に有してもよい。 The transformer is formed in a region surrounded by the first coil pattern in the first conductive layer in a plan view, and is connected to one end of the first coil pattern (21 (31) And in the plan view, the second conductive layer is formed so as to overlap at least partly with the second coil pattern in a region surrounded by the second coil pattern in the second conductive layer. And a second capacitor pattern (22 (34)) connected to one end of the second capacitor pattern.
上記トランス(100、200)は、前記複数の導電層のうち積層方向の最上位の導電層(L1)に形成された第1の配線パターン(11)および第2の配線パターン(12)と、前記複数の導電層のうち積層方向の最下位の導電層に形成された第3の配線パターン(15)および第4の配線パターン(16)とを更に有し、前記第1のコイルパターンの一端と前記第1の配線パターンとは、第1の貫通ビア(V1)を介して接続され、前記第1のコイルパターンの他端と前記第2の配線パターンとは、第2の貫通ビア(V2)を介して接続され、前記第2のコイルパターンの一端と前記第3の配線パターンとは、第3の貫通ビア(V3)を介して接続され、前記第2のコイルパターンの他端と前記第4の配線パターンとは、第4の貫通ビア(V4)を介して接続されてもよい。 The transformer (100, 200) includes a first wiring pattern (11) and a second wiring pattern (12) formed in the uppermost conductive layer (L1) in the stacking direction among the plurality of conductive layers; A third wiring pattern (15) and a fourth wiring pattern (16) formed in the lowest conductive layer in the stacking direction among the plurality of conductive layers, and further comprising one end of the first coil pattern And the first wiring pattern are connected via a first through via (V1), and the other end of the first coil pattern and the second wiring pattern are connected to a second through via (V2). ), One end of the second coil pattern and the third wiring pattern are connected via a third through via (V3), and the other end of the second coil pattern and the third wiring pattern The fourth wiring pattern is the fourth through via V4) may be connected via a.
上記トランス(300)は、前記多層基板における前記第1の導電層と前記第2の導電層との間の第3の導電層(L3)に形成された第3のコイルパターン(13_2)と、前記多層基板における前記第3の導電層と前記第2の導電層との間の第4の導電層(L4)に形成された第4のコイルパターン(14_2)と、平面視において前記第3の導電層における前記第3のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第3のコイルパターンの一端に接続された第3のコンデンサパターン(32)と、平面視において前記第4の導電層における前記第4のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第4のコイルパターンの一端に接続された第4のコンデンサパターン(33)とを更に有し、前記第1のコイルパターン(13_1)と、前記第2のコイルパターン(14_2)と、前記第3のコイルパターン(13_2)と、前記第4のコイルパターン(14_1)とは、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置され、前記第1のコンデンサパターン(31)と、前記第2のコンデンサパターン(34)と、前記第3のコンデンサパターン(32)と、前記第4のコンデンサパターン(33)とは、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置され、前記第1のコイルパターンと前記第3のコイルパターンとは、第1の貫通ビア(V5)を介して直列に接続され、前記第2のコイルパターンと前記第4のコイルパターンとは、第2の貫通ビア(V6)を介して直列に接続されてもよい。 The transformer (300) includes a third coil pattern (13_2) formed in a third conductive layer (L3) between the first conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate, A fourth coil pattern (14_2) formed in a fourth conductive layer (L4) between the third conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate; A third capacitor pattern (32) formed in a region surrounded by the third coil pattern in the conductive layer and connected to one end of the third coil pattern; and the fourth conductive layer in the fourth conductive layer in a plan view. A fourth capacitor pattern (33) formed in a region surrounded by the fourth coil pattern and connected to one end of the fourth coil pattern; and the first coil pattern (13_1) The second coil pattern (14_2), the third coil pattern (13_2), and the fourth coil pattern (14_1) are arranged so that at least a part thereof overlaps in plan view, The first capacitor pattern (31), the second capacitor pattern (34), the third capacitor pattern (32), and the fourth capacitor pattern (33) are at least partially in plan view. Are arranged in an overlapping manner, and the first coil pattern and the third coil pattern are connected in series via a first through via (V5), and the second coil pattern and the first coil pattern are connected to each other in series. The fourth coil pattern may be connected in series via the second through via (V6).
上記トランス(400)において、前記多層基板における前記第1の導電層(L2)と前記第2の導電層(L5)との間の第3の導電層(L3)に形成された第3のコイルパターン(14_1)と、前記多層基板における前記第3の導電層と前記第2の導電層との間の第4の導電層(L4)に形成された第4のコイルパターン(13_2)と、平面視において前記第3の導電層における前記第3のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第3のコイルパターンの一端に接続された第3のコンデンサパターン(33)と、平面視において前記第4の導電層における前記第4のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第4のコイルパターンの一端に接続された第4のコンデンサパターン(32)とを更に有し、前記第1のコイルパターンと、前記第2のコイルパターンと、前記第3のコイルパターンと、前記第4のコイルパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、前記第1のコンデンサパターンと、前記第2のコンデンサパターンと、前記第3のコンデンサパターンと、前記第4のコンデンサパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、前記第1のコイルパターンと前記第4のコイルパターンとは、第1の貫通ビア(V5)を介して直列に接続され、前記第2のコイルパターンと前記第3のコイルパターンとは、第2の貫通ビア(V6)を介して直列に接続されてもよい。 In the transformer (400), the third coil formed in the third conductive layer (L3) between the first conductive layer (L2) and the second conductive layer (L5) in the multilayer substrate. A pattern (14_1), a fourth coil pattern (13_2) formed on the fourth conductive layer (L4) between the third conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate, and a plane A third capacitor pattern (33) formed in a region surrounded by the third coil pattern in the third conductive layer in a view and connected to one end of the third coil pattern; And a fourth capacitor pattern (32) formed in a region surrounded by the fourth coil pattern in the fourth conductive layer and connected to one end of the fourth coil pattern, and the first coil The turn, the second coil pattern, the third coil pattern, and the fourth coil pattern are arranged so as to overlap in plan view, and the first capacitor pattern and the second coil pattern The capacitor pattern, the third capacitor pattern, and the fourth capacitor pattern are arranged so as to overlap in a plan view, and the first coil pattern and the fourth coil pattern are The second coil pattern and the third coil pattern may be connected in series via one through via (V5), and the second coil pattern and the third coil pattern may be connected in series via a second through via (V6).
本発明に係る多層基板(1〜4)は、積層方向における最上位の導電層および最下位の導電層(L1、L4、L6)を除く層間絶縁膜(10)に覆われた少なくとも2つの導電層(L2〜L5)に、平面視において互いに重なりを有して夫々配置された複数のコイルパターン(13、14、13_1、13_2、14_1、14_2)を有することを特徴とする。 The multilayer substrate (1 to 4) according to the present invention has at least two conductive layers covered with an interlayer insulating film (10) excluding the uppermost conductive layer and the lowermost conductive layer (L1, L4, L6) in the stacking direction. The layers (L2 to L5) include a plurality of coil patterns (13, 14, 13_1, 13_2, 14_1, 14_2) arranged to overlap each other in plan view.
上記多層基板は、前記コイルパターンが形成される導電層において、平面視でコイルパターンに囲まれる領域に形成されたコンデンサパターン(21、22、31〜34)を有してもよい。 The multilayer substrate may have a capacitor pattern (21, 22, 31 to 34) formed in a region surrounded by the coil pattern in plan view in the conductive layer on which the coil pattern is formed.
上記多層基板は、前記最上位の導電層または前記最下位の導電層に形成された複数の配線パターン(11、12、15、16)と、前記配線パターンと対応する前記コイルパターンの端部とを接続する貫通ビア(V1〜V4)とを更に有してもよい。 The multilayer substrate includes a plurality of wiring patterns (11, 12, 15, 16) formed on the uppermost conductive layer or the lowermost conductive layer, and ends of the coil patterns corresponding to the wiring patterns. May further include through vias (V1 to V4) for connecting.
なお、上記説明において括弧を付した参照符号は、図面において当該参照符号が付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。 In the above description, the reference numerals with parentheses merely exemplify what are included in the concept of the constituent elements with the reference numerals in the drawings.
以上説明したことにより、本発明に係るトランスによれば、機器に必要な性能を確保しつつ、機器の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。 As described above, according to the transformer of the present invention, it is possible to reduce the size and cost of the device while ensuring the performance required for the device.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
≪実施の形態1≫
図1A〜1D、図2A、および2Bに、本発明の一実施の形態に係るコイルパターン型のトランスが形成された多層基板の構造を示す。図1A〜1Dには、多層基板1の導電層L1〜L4の模式的な平面が夫々図示されている。また、図2Aには、図1A〜図1DにおけるA−XA断面における多層基板1の模式的な断面構造が図示され、図2Bには、図1A〜図1DにおけるB−XB断面における多層基板1の模式的な断面構造が図示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<<
FIGS. 1A to 1D, FIGS. 2A and 2B show the structure of a multilayer substrate on which a coil pattern type transformer according to an embodiment of the present invention is formed. 1A to 1D show schematic planes of the conductive layers L1 to L4 of the
図1A〜1D、図2Aおよび2Bに示されるように、実施の形態1に係るトランス100は、層間絶縁膜10を介して複数の導電層L1〜L4が積層された多層基板1に形成された、コアを有しないコイルパターン型のトランスである。
なお、図1A〜1D、図2A、および図2Bには、説明の便宜上、多層基板1におけるトランス100に関係する構造のみが図示されている。
As shown in FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A and 2B, the
1A to 1D, 2A, and 2B, only the structure related to the
多層基板1は、プリント基板であり、例えばインナービアを有しない多層基板(貫通多層板)である。なお、図1A〜1D、図2A、および図2Bには、4つの導電層L1〜L4が積層された多層基板1が図示されているが、導電層の層数は特に制限されない。なお、以下の説明では、多層基板1の平面に垂直な方向(積層方向)Xの正側を“上”とし、負側を“下”と表記する。
The
層間絶縁膜10は、例えばエポキシ樹脂やポリイミドなどの絶縁材料から構成されている。また、導電層L1〜L4に形成される配線パターンは、例えば銅(Cu)等を主成分とする金属材料から構成されている。
The
図1A〜1D、図2Aおよび2Bに示されるように、導電層L1(最上位層)には、配線パターン11、12が形成される。導電層L2には、コイルパターン13が形成される。コイルパターン13の一端は、ビアV1を介して配線パターン11に接続され、コイルパターン13の他端はビアV2を介して配線パターン12に接続される。
As shown in FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A and 2B,
導電層L3には、コイルパターン14が形成される。導電層L4(最下位層)には、配線パターン15、16が形成される。配線パターン15は、ビアV3を介してコイルパターン14の一端に接続され、配線パターン16は、ビアV4を介してコイルパターン14の他端に接続される。
A
コイルパターン13、14は、例えば貫通多層板の製造工程において、他の配線パターンとともに内層の導電体層に形成される。具体的には、コイルパターン13、14は、所定の配線幅Wの配線パターンを、所定の配線間隔Sで渦巻状にパターニングすることによって形成される。コイルパターン13、14の配線幅Lと配線間隔Sは、要求されるトランスの特性に応じて決定される。
The
コイルパターン13、14は、多層基板1の最上位の導電層L1および最下位の導電層L4を除く内層の導電層に形成されている。例えば、コイルパターン13は、層間絶縁膜10に覆われた導電層L2に形成され、コイルパターン14は、層間絶縁膜10に覆われた導電層L3に形成される。
The
コイルパターン13とコイルパターン14とは磁気的に結合するように配置される。具体的には、図1A〜1D、図2Aおよび2Bに示されるように、コイルパターン13とコイルパターン14とは、平面視において重なりを有して配置される。これにより、コイルパターン13は、トランス100の一次側のコイルとして機能し、コイルパターン14はトランス100の二次側のコイルとして機能する。
The
ビアV1〜V4は、多層基板1の各層を貫通する貫通ビア(スルーホール)である。なお、上記貫通ビアは、目的とする異なる層間の配線パターンを電気的に接続することができれば、図2Aおよび2Bに示されるように貫通孔全体を金属材料によって充填してもよいし、貫通孔の側面にのみ金属材料を形成してもよい。
The vias V <b> 1 to V <b> 4 are through vias (through holes) that penetrate each layer of the
上述した実施の形態1に係るコイルパターン型のトランス100によれば、以下に示すようなメリットがある。
実施の形態1に係るトランス100は、コアを有しないトランスであることから、多層基板1にはコアを挿入するための開口部(貫通孔)が形成されない。これにより、従来のコア付きのトランスに比べて多層基板の有効面積を大きくすることができる。例えば、図3Aおよび3Bに示すように、多層基板1の表面(最上位の導電層L1)や裏面(最下位の導電層L4)におけるコイルパターン13、14で囲まれる領域AR_L1、AR_L4に、コンデンサやICチップ等のトランス以外の電子部品17_1〜17_8を実装することができるので、従来のコア付きのコイルパターン型のトランスに比べて、基板サイズの増大を抑えることが可能となる。
The coil
Since the
また、実施の形態1に係るトランス100は、コアを有しないのでコア付きのトランスに比べて磁気の結合度は小さくなるが、上述したフィールド機器や制御機器等に搭載される温度センサや圧力センサ等のセンサ回路に電源を供給する絶縁型スイッチング電源装置のトランスとして採用した場合には、十分な電力容量を確保することが可能である。例えば、トランスの外形(縦×横)を20mm×10mm、コイルパターンの配線幅Lを0.1mm、コイルパターンの配線間隔Sを0.1mm、コイルパターンの巻数(ターン数)を5、コイルパターン13とコイルパターン14との積層方向の間隔(導電層L2と導電層L3との間の層間絶縁膜10の厚さ)を0.4mmとしてトランス100を作製した場合、50mWの電力の給電が可能となる。
In addition, since the
また、実施の形態1に係るトランス100によれば、コイルパターン13とコイルパターン14とが多層基板1の最上位の導電層および最下位の導電層以外の導電層(内層)に形成されるので、トランス100の一次側と2次側の絶縁距離を短くすることが可能となる。
例えば、電気計測器の安全性の国際規格IEC61010−1では、トランスの一次側および二次側のコイル(コイルパターン)がプリント基板の表層(例えば最上位の導電層L1または最下位の導電層L4)に形成されているか、プリント基板の内層(例えば導電層L2、L3)に形成されているかにより、トランスの一次側と2次側の強化絶縁(AC240V時)の沿面距離が異なる。具体的には、一次側および二次側のコイルがプリント基板の表層に形成されている場合には沿面距離として6mm以上が要求され、一次側および二次側のコイルがプリント基板の内層に形成されている場合には、沿面距離として0.4mm以上が要求される。例えば、図4に示されるように、二次側のコイルパターン14に接続されるビアV3と一次側のコイルパターン13との沿面距離は、コイルパターン13が表層(例えば導電層L1)に形成されている場合にはlb≧6mmとなり、コイルパターン13が内層(例えば導電層L2)に形成されている場合にはla≧0.4mmとなる。
Further, according to the
For example, in the international standard IEC61010-1 for safety of electrical measuring instruments, the primary and secondary coils (coil patterns) of the transformer are arranged on the surface of the printed circuit board (for example, the uppermost conductive layer L1 or the lowermost conductive layer L4). ) Or the inner layer of the printed circuit board (for example, the conductive layers L2 and L3), the creepage distance between the transformer primary side and secondary side reinforced insulation (at 240V AC) differs. Specifically, if the primary and secondary coils are formed on the surface of the printed circuit board, a creepage distance of 6 mm or more is required, and the primary and secondary coils are formed on the inner layer of the printed circuit board. If it is, 0.4 mm or more is required as the creepage distance. For example, as shown in FIG. 4, the creeping distance between the via V3 connected to the
したがって、実施の形態1に係るトランス100のように、コイルパターン13とコイルパターン14とを多層基板1の最上位層および最下位層以外の導電層(内層)に形成することで、上記特許文献1および2に開示されたトランスのように最上位層および最下位層にコイルパターンを形成する場合に比べて、トランス100の一次側および二次側のコイル(コイルパターン)の沿面距離を短くすることができる。これにより、多層基板1の基板サイズの増大を抑えつつ、高耐圧化を図ることが可能となる。
Therefore, as in the
更に、実施の形態1に係るトランス100のように、ビアV1〜V4としてインナービアではなく貫通ビアを用いることで、多層基板1の製造コストを抑えることが可能となる。例えば、上述したビアV3とコイルパターン13との絶縁距離を確保する方法として、ビアV3とコイルパターン13とを物理的に離すことの他に、ビアV3を貫通ビアではなくインナービア(非貫通ビア)で実現する方法も有効であるが、インナービアを用いる場合、例えばビルドアップ工法やIVH工法等の複雑な工法が必要となるため、基板の製造コストが増大する。これに対し、実施の形態1に係るトランス100によれば、層間接続のためのビアとして貫通ビアのみを用いるので、より低コストにコイルパターン型のトランス100を作製することが可能となる。
Furthermore, as in the
以上、本発明に係るコイルパターン型のトランスによれば、多層基板の基板サイズや製造コストを抑えることができるので、機器の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。例えば、本発明に係るコイルパターン型のトランスを、上述したフィールド機器や制御機器等のような大きな電力容量が要求されない絶縁型スイッチング電源装置のトランスとして採用することにより、機器に必要な性能を確保しつつ、機器の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。 As described above, according to the coil pattern type transformer according to the present invention, the substrate size and manufacturing cost of the multilayer substrate can be suppressed, so that the size and cost of the device can be reduced. For example, by adopting the coil pattern type transformer according to the present invention as a transformer of an insulation type switching power supply device that does not require a large power capacity such as the above-described field devices and control devices, the performance required for the device is secured. However, it is possible to reduce the size and cost of the device.
≪実施の形態2≫
実施の形態2に係るトランス200は、多層基板の内層においてコイルパターンで囲まれる領域にコンデンサパターンが形成される点において、実施の形態1に係るトランス100と相違し、その他の点はトランス100と同様である。実施の形態2に係る多層基板2において、実施の形態1に係る多層基板1と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
<<
The
図5A〜5D、図6Aおよび6Bに、実施の形態2に係るトランス200の構造を示す。図5A〜5Dには、多層基板2の導電層L1〜L4の模式的な平面が夫々図示されている。また、図6Aには、図5A〜図5DにおけるA−XA断面における多層基板2の模式的な断面構造が図示され、図6Bには、図5A〜図5DにおけるB−XB断面における多層基板2の模式的な断面構造が図示されている。
5A to 5D and FIGS. 6A and 6B show the structure of the
図5A〜5D、図6Aおよび6Bに示されるように、平面視において導電層L2のコイルパターン13で囲まれる領域(コイルパターン13の内側の領域)にコンデンサパターン21が形成される。また、平面視において導電層L3のコイルパターン14で囲まれる領域(コイルパターン14の内側の領域)にコンデンサパターン22が形成される。
ここで、「コンデンサパターン」とは、コンデンサの電極を構成するように導電層に形成された電極パターン(配線パターン)である。コンデンサパターンの面積(配線パターンの配線幅と配線長)は、コンデンサの容量が所望の値になるように調整されている。
コンデンサパターン21とコンデンサパターン22とが平面視において重なりを有して配置されることにより、コンデンサパターン21とコンデンサパターン22とに挟まれる層間絶縁膜10を誘電体としたコンデンサを構成する。また、コンデンサパターン21は、ビアV2を介してコイルパターン13および配線パターン12に接続され、コンデンサパターン22は、ビアV3を介してコイルパターン14および配線パターン15に接続される。
As shown in FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A and 6B, the
Here, the “capacitor pattern” is an electrode pattern (wiring pattern) formed on the conductive layer so as to constitute an electrode of the capacitor. The area of the capacitor pattern (wiring width and wiring length of the wiring pattern) is adjusted so that the capacitance of the capacitor becomes a desired value.
これにより、コンデンサパターン21とコンデンサパターン22とは、2つのコンデンサパターン21、22によって挟まれた層間絶縁膜10を誘電体とし、トランス200の一次側と二次側のコイル(コイルパターン)間に接続されるコンデンサを構成する。
As a result, the
上述した実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200によれば、以下に示すようなメリットがある。以下、詳細に説明する。
The coil
従来から絶縁型スイッチング電源装置では、トランスの一次側のコイルと二次側のコイルとの間に存在する浮遊容量を介して、コモンモードノイズが発生するという問題が知られている。実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200によれば、浮遊容量Csを介して1次側から2次側に伝播したスイッチングノイズに起因するコモンモードノイズの発生を抑制することができる。
図7に、実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200の等価回路を示す。
同図に示されるように、トランス200の一次側のコイルLx(コイルパターン13)と二次側のコイルLy(コイルパターン14)との間には、浮遊容量(寄生容量)Csが存在する。トランス200を絶縁型スイッチング電源装置の絶縁トランスとして採用し、トランス200の端子Tp1、Tp2を高電位側、トランス200の端子Tn1、Tn2を低電位(グラウンド)側に接続した場合を考える。この場合、浮遊容量Csを介して一次側のコイルの端子Tp1から二次側のコイルの端子Tp2に伝播したスイッチングノイズがコンデンサCswを介して一次側に戻る帰還ループが形成される。この帰還ループにより、スイッチングノイズに起因するコモンモードノイズの発生を抑えることが可能となる。
Conventionally, in an insulation type switching power supply device, there is a problem that common mode noise is generated via a stray capacitance existing between a primary coil and a secondary coil of a transformer. According to the coil
FIG. 7 shows an equivalent circuit of the coil
As shown in the figure, stray capacitance (parasitic capacitance) Cs exists between the primary side coil Lx (coil pattern 13) of the
コンデンサCswは、チップコンデンサによって実現することも可能であるが、前述したようにトランスの一次側と二次側との間に絶縁が要求されることから、高耐圧のチップコンデンサが必要となり、部品サイズと部品コストの増大を招く。これに対し、実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200によれば、多層基板2の内層に形成したコンデンサパターン21、22によってコンデンサCswを形成することにより、チップコンデンサを用いる場合に比べてコストを抑えることができる。
The capacitor Csw can be realized by a chip capacitor. However, as described above, since insulation is required between the primary side and the secondary side of the transformer, a high withstand voltage chip capacitor is required. Increases size and cost of parts. On the other hand, according to the coil
また、実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200によれば、コンデンサパターン21、22をコイルパターン13、14で囲まれる領域に形成することにより、渦電流による伝送効率の低減を抑制することが可能となる。以下、詳細に説明する。
In addition, according to the coil
図8に、コイルパターンによって発生する渦電流の分布の一例を示す。同図には、平面視においてコイルパターン50で囲まれる領域AR2とコイルパターン50の外側の領域AR3の夫々に、金属パターン(べたパターン)を形成した場合の渦電流の分布が例示されている。
同図に示されるように、コイルパターン50で囲まれる領域AR2および外側の領域AR3に金属パターンを形成した場合、コイルパターン50によって発生する磁界による渦電流は、コイルパターン50が形成される領域AR1(図8の斜線部分)に集中し、コイルパターン50で囲まれる領域AR2および外側の領域AR3には、ほとんど発生しない。すなわち、コイルパターンの周辺に金属パターンを形成することにより、渦電流が発生する範囲を小さくすることができる。
FIG. 8 shows an example of the distribution of eddy currents generated by the coil pattern. This figure illustrates the distribution of eddy currents when a metal pattern (solid pattern) is formed in each of the area AR2 surrounded by the
As shown in the figure, when the metal pattern is formed in the area AR2 surrounded by the
そこで、実施の形態2に係るトランス200のように、コイルパターン13、14の内側にコンデンサパターン21、22を形成することにより、コイルパターン13、14の内側に発生する渦電流を抑えることができるので、渦電流による伝送効率の低減を図ることが可能となる。また、図7のように、コイルパターン13、14の内側に形成したコンデンサパターン21、22を低電位(グラウンド)側に接続した場合、コンデンサパターン21、22がコイルパターン13、14の静電シールドとして機能することから、ノイズ低減効果も期待できる。
Therefore, by forming the
更に、実施の形態2に係るコイルパターン型のトランス200によれば、コンデンサパターン21、22をコイルパターン13、14の外側ではなく内側に形成することにより、コイルパターン13、14のコイル径を大きくすることが容易となる。これにより、多層基板2の基板サイズを抑えつつ、インダクタンスの大きいトランスを作製することが容易となる。これによれば、例えば絶縁型スイッチング電源装置等において、インダクタンスの大きいトランスを用いることにより、低い周波数の信号によってトランスを駆動することができるようになるので、ノイズ対策が容易となる。また、例えば磁気共鳴方式の共振回路において、インダクタンスの大きいトランスを用いることにより、共振回路のキャパシタの容量を小さくすることができるので、コンデンサの選定に際し、高精度且つ温度特性の良いコンデンサを選択することが容易となり、共振回路の特性の向上に資する。
Furthermore, according to the coil
以上、実施の形態2に係るトランス200によれば、実施の形態1に係るトランス100と同様に、多層基板の基板サイズや製造コストを抑えることができるので、機器の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。また、上記のようにコンデンサパターンをコイルパターンの内側に形成することにより、渦電流による伝送効率の低下の抑制と低ノイズ化を、より低コストで実現することが可能となる。
As described above, according to the
≪実施の形態3≫
実施の形態3に係るトランス300は、6つの導電層を有する多層基板にコイルパターンおよびコンデンサパターンが形成される点において、実施の形態2に係るトランス200と相違し、その他の点はトランス200と同様である。実施の形態3に係る多層基板3において、実施の形態2に係る多層基板2と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
<<
The
図9A〜9F、図10Aおよび10Bに、実施の形態3に係るトランス300の構造を示す。図9A〜9Fには、多層基板3の導電層L1〜L6の模式的な平面が夫々図示されている。また、図10Aには、図9A〜図9FにおけるA−XA断面における多層基板3の模式的な断面構造が図示され、図10Bには、図9A〜図9FにおけるB−XB断面における多層基板3の模式的な断面構造が図示されている。
9A to 9F and FIGS. 10A and 10B show the structure of the
図9A〜9F、図10Aおよび10Bに示されるように、導電層L1(最上位層)には、配線パターン11、12が形成される。導電層L2には、トランス300の1次側のコイルを構成するコイルパターン13_1と、コンデンサパターン31とが形成される。コンデンサパターン31は、コイルパターン13_1で囲まれる領域に形成される。コイルパターン13_1の一端は、ビアV1を介して配線パターン12に接続されるとともにコンデンサパターン31に接続される。
As shown in FIGS. 9A to 9F and FIGS. 10A and 10B,
導電層L3には、トランス300の1次側のコイルを構成するコイルパターン13_2と、コンデンサパターン32が形成される。コンデンサパターン32は、コイルパターン13_2で囲まれる領域に形成される。コイルパターン13_2の一端は、ビアV5を介してコイルパターン13_1の他端に接続される。また、コイルパターン13_2の他端は、ビアV2を介して導電層L1の配線パターン11に接続される。
In the conductive layer L3, a coil pattern 13_2 constituting a primary coil of the
導電層L4には、トランス300の2次側のコイルを構成するコイルパターン14_1と、コンデンサパターン33とが形成される。コンデンサパターン33は、コイルパターン14_1で囲まれる領域に形成される。
In the conductive layer L4, a coil pattern 14_1 constituting a secondary coil of the
導電層L5には、トランス300の2次側のコイルを構成するコイルパターン14_2と、コンデンサパターン34が形成される。コンデンサパターン34は、コイルパターン14_2で囲まれる領域に形成される。コイルパターン14_2の一端は、ビアV6を介してコイルパターン14_1の一端に接続される。
In the conductive layer L5, a coil pattern 14_2 constituting a secondary coil of the
導電層L6(最下位層)には、配線パターン15、16が形成される。配線パターン15は、ビアV3を介してコイルパターン14_1の他端に接続される。また、配線パターン16は、ビアV4を介してコンデンサパターン33およびコンデンサパターン34に接続されるとともに、コイルパターン14_2の他端に接続される。
ビアV1〜V6は、実施の形態1に係る多層基板1と同様に、貫通ビア(スルーホール)である。
The vias V <b> 1 to V <b> 6 are through vias (through holes), similarly to the
コイルパターン13_1、13_2とコイルパターン14_1、14_2とは、磁気的に結合するように配置される。具体的には、図9A〜9F、図10Aおよび10Bに示されるように、コイルパターン13_1、13_2とコイルパターン14_1、14_2とは、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置される。これにより、直列に接続されたコイルパターン13_1とコイルパターン13_2とは、トランス300の一次側のコイルとして機能し、直列に接続されたコイルパターン14_1とコイルパターン14_2とは、トランス300の二次側のコイルとして機能する。
The coil patterns 13_1 and 13_2 and the coil patterns 14_1 and 14_2 are disposed so as to be magnetically coupled. Specifically, as shown in FIGS. 9A to 9F and FIGS. 10A and 10B, the coil patterns 13_1 and 13_2 and the coil patterns 14_1 and 14_2 are arranged so that at least a part thereof is overlapped in plan view. Thereby, the coil pattern 13_1 and the coil pattern 13_2 connected in series function as a primary coil of the
また、コンデンサパターン31、32とコンデンサパターン33、34とは、図9A〜9F、図10Aおよび10Bに示されるように、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置される。これにより、コンデンサパターン31〜34によって、トランス300の一次側と二次側のコイル(コイルパターン)間に複数のコンデンサが形成される。例えば、コンデンサパターン32とコンデンサパターン33とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン32とコンデンサパターン34とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン31とコンデンサパターン33とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン31とコンデンサパターン34とにより構成されるコンデンサとがトランス300の一次側と二次側のコイル間に形成される。なお、これらのコンデンサのうち、コンデンサパターン32とコンデンサパターン33とにより構成されるコンデンサが最も大きな容量値を有する。
Further, as shown in FIGS. 9A to 9F and FIGS. 10A and 10B, the
以上、実施の形態3に係るトランス300によれば、コイルパターンを複数の導電層に形成して直列に接続することにより、トランスのインダクタンスを更に大きくすることが可能となる。
As described above, according to the
また、コンデンサパターンを複数の導電層に形成することにより、トランスの一次側と二次側に接続されるコンデンサを更に大きくすることができるので、更なる低ノイズ化と伝送効率の低下の抑制が期待できる。 Moreover, by forming the capacitor pattern on the plurality of conductive layers, the capacitor connected to the primary side and the secondary side of the transformer can be further increased, thereby further reducing noise and suppressing the reduction in transmission efficiency. I can expect.
≪実施の形態4≫
実施の形態4に係るトランス400は、1次側のコイルパターンおよびコンデンサパターンと2次側のコイルパターンおよびコンデンサパターンを積層方向に交互に形成する点において、実施の形態3に係るトランス300と相違し、その他の点はトランス300と同様である。実施の形態4に係るトランス400において、実施の形態3に係るトランス300と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
<<
The
図11A〜11F、図12Aおよび12Bに、実施の形態4に係るトランス400の構造を示す。図11A〜11Fには、多層基板4の導電層L1〜L6の模式的な平面が夫々図示されている。また、図12Aには、図11A〜図11FにおけるA−XA断面における多層基板4の模式的な断面構造が図示され、図12Bには、図11A〜図11FにおけるB−XB断面における多層基板4の模式的な断面構造が図示されている。
11A to 11F and FIGS. 12A and 12B show the structure of the
図11A〜11F、図12Aおよび12Bに示されるように、導電層L1(最上位層)には、配線パターン11、12が形成される。導電層L2には、トランス400の1次側のコイルを構成するコイルパターン13_1と、コンデンサパターン31が形成される。コンデンサパターン31は、コイルパターン13_1で囲まれる領域に形成される。コイルパターン13_1の一端は、ビアV1を介して配線パターン12に接続されるとともにコンデンサパターン31に接続される。
As shown in FIGS. 11A to 11F and FIGS. 12A and 12B,
導電層L3には、トランス300の2次側のコイルを構成するコイルパターン14_1と、コンデンサパターン33が形成される。コンデンサパターン33は、コイルパターン14_1で囲まれる領域に形成される。
In the conductive layer L3, a coil pattern 14_1 constituting a secondary coil of the
導電層L4には、トランス400の1次側のコイルを構成するコイルパターン13_2と、コンデンサパターン32とが形成される。コンデンサパターン32は、コイルパターン13_2で囲まれる領域に形成される。コイルパターン13_2の一端は、ビアV5を介してコイルパターン13_1の他端に接続される。コイルパターン13_2の他端は、ビアV2を介して配線パターン11に接続される。また、コンデンサパターン32は、ビアV1を介してコンデンサパターン31に接続されるとともに、コイルパターン13_1の一端および配線パターン12に接続される。
In the conductive layer L4, a coil pattern 13_2 constituting a primary coil of the
導電層L5には、トランス400の2次側のコイルを構成するコイルパターン14_2と、コンデンサパターン34が形成される。コンデンサパターン34は、コイルパターン14_2で囲まれる領域に形成される。コイルパターン14_2の一端は、ビアV6を介してコイルパターン14_1の一端に接続される。
In the conductive layer L5, a coil pattern 14_2 constituting a secondary coil of the
導電層L6(最下位層)には、配線パターン15、16が形成される。配線パターン15は、ビアV3を介してコイルパターン14_1の他端に接続される。また、配線パターン16は、ビアV4を介してコンデンサパターン34に接続されるとともに、コイルパターン14_2の他端およびコンデンサパターン33に接続される。
実施の形態3に係る多層基板3と同様に、直列に接続されたコイルパターン13_1とコイルパターン13_2とは、トランス400の一次側のコイルとして機能し、直列に接続されたコイルパターン14_1とコイルパターン14_2とは、トランス400の二次側のコイルとして機能する。
Similar to the
また、図11A〜11F、図12Aおよび12Bに示されるように、一次側のコイルパターン13_1、13_2と二次側のコイルパターン14_1、14_2とが交互に積層されることにより、トランス400の一次側のコイルと二次側のコイルとの結合度を更に向上させることができる。
11A to 11F and FIGS. 12A and 12B, the primary side of the
また、図11A〜11F、図12Aおよび12Bに示されるように、コンデンサパターン31と、コンデンサパターン32と、コンデンサパターン33と、コンデンサパターン34とにより、トランス400の一次側と二次側のコイル(コイルパターン)間に複数のコンデンサが形成される。例えば、コンデンサパターン31とコンデンサパターン33とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン33とコンデンサパターン32とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン32とコンデンサパターン34とにより構成されるコンデンサと、コンデンサパターン31とコンデンサパターン34とにより構成されるコンデンサとがトランス300の一次側と二次側のコイル間に形成される。
11A to 11F and FIGS. 12A and 12B, a
上記のように、一次側のコイルパターン13_1、13_2に接続されるコンデンサパターン31、32と二次側のコイルパターン14_1、14_2に接続されるコンデンサパターン33、34とが交互に積層されることにより、一次側のコイルと二次側のコイルとの間に構成されるコンデンサの容量を更に大きくすることができる。
As described above, the
以上、実施の形態4に係るトランス400によれば、一次側のコイルパターンと二次側のコイルパターンとを交互に積層して形成することにより、トランスの一次側のコイルと二次側のコイルとの結合度を高めることが可能となる。
As described above, according to the
また、一次側のコイルパターンに接続されるコンデンサパターンと二次側のコイルパターンに接続されるコンデンサパターンとを交互に積層することにより、トランスの一次側と二次側に接続されるコンデンサの容量値を更に大きくすることができるので、更なる低ノイズ化と伝送効率の低下の抑制が期待できる。 Also, by alternately stacking the capacitor pattern connected to the primary coil pattern and the capacitor pattern connected to the secondary coil pattern, the capacitance of the capacitor connected to the primary side and secondary side of the transformer Since the value can be further increased, further noise reduction and suppression of a decrease in transmission efficiency can be expected.
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof. Yes.
例えば、実施の形態1乃至4に例示した4層および6層の多層基板と同様に、6層以上の多層基板に本発明に係るコイルパターン型のトランスを形成することも可能である。
For example, like the four-layer and six-layer multilayer substrates exemplified in
また、上記の実施の形態において、本発明に係るコイルパターン型のトランスを絶縁型スイッチング電源装置の絶縁トランスに適用する場合を例示したが、これに限られず、その他のアプリケーションにも適用することも可能である。例えば、トランスを介して信号の送受信を行うデジタルアイソレータに適用することも可能である。この場合、スイッチングパルスの代わりに変調データによってトランスを駆動する。 Further, in the above embodiment, the case where the coil pattern type transformer according to the present invention is applied to the insulation transformer of the insulation type switching power supply device is illustrated, but the present invention is not limited to this and may be applied to other applications. Is possible. For example, the present invention can be applied to a digital isolator that transmits and receives signals through a transformer. In this case, the transformer is driven by the modulation data instead of the switching pulse.
また、上記の実施の形態において、配線パターン11、12が最上位の導電層L1に形成され、配線パターン15、16が最下位の導電層L4、L6に形成される場合を例示したが、これに限られず、配線パターン11、12と配線パターン15、16とが最上位の導電層L1または最下位の導電層L4、L6の何れか一方に形成されてもよい。
In the above embodiment, the
1〜4…多層基板、L1〜L6…導電層、10…層間絶縁膜、11、12、15、16…配線パターン、13、13_1、13_2、14、14_1、14_2…コイルパターン、21、22、31〜34…コンデンサパターン、Cs…浮遊容量、Csw…コンデンサ、V1〜V6…ビア、17_1〜17_8…電子部品、100〜400…トランス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Multilayer substrate, L1-L6 ... Conductive layer, 10 ... Interlayer insulating film, 11, 12, 15, 16 ... Wiring pattern, 13, 13_1, 13_2, 14, 14_1, 14_2 ... Coil pattern, 21, 22, 31-34 ... Capacitor pattern, Cs ... Stray capacitance, Csw ... Capacitor, V1-V6 ... Via, 17_1-17_8 ... Electronic component, 100-400 ... Transformer.
Claims (8)
前記複数の導電層のうち、前記層間絶縁膜で覆われた第1の導電層に形成された第1のコイルパターンと、
前記複数の導電層のうち、前記層間絶縁膜で覆われた第2の導電層に形成された第2のコイルパターンと、を有し、
前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンとは、平面視において少なくとも一部が重なりを有して配置され、
前記多層基板は、前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンとを貫くコアとしての磁性体を配置するための貫通孔を有しない
ことを特徴とするトランス。 A multilayer substrate in which a plurality of conductive layers are stacked via an interlayer insulating film;
A first coil pattern formed on a first conductive layer covered with the interlayer insulating film among the plurality of conductive layers;
A second coil pattern formed on a second conductive layer covered with the interlayer insulating film among the plurality of conductive layers;
The first coil pattern and the second coil pattern are arranged so that at least a part thereof overlaps in plan view,
The said multilayer substrate does not have a through-hole for arrange | positioning the magnetic body as a core which penetrates the said 1st coil pattern and the said 2nd coil pattern. The trans | transformer characterized by the above-mentioned.
平面視において前記第1の導電層における前記第1のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第1のコイルパターンの一端に接続された第1のコンデンサパターンと、
平面視において前記第2の導電層における前記第2のコイルパターンで囲まれる領域に、前記第1のコンデンサパターンと少なくとも一部が重なりを有して形成され、前記第2のコイルパターンの一端に接続された第2のコンデンサパターンとを更に有する
ことを特徴とするトランス。 The transformer according to claim 1,
A first capacitor pattern formed in a region surrounded by the first coil pattern in the first conductive layer in plan view and connected to one end of the first coil pattern;
In a plan view, the second conductive layer is formed in a region surrounded by the second coil pattern so as to overlap at least partly with the first capacitor pattern, and at one end of the second coil pattern. And a second capacitor pattern connected thereto.
前記複数の導電層のうち積層方向の最上位の導電層に形成された第1の配線パターンおよび第2の配線パターンと、
前記複数の導電層のうち積層方向の最下位の導電層に形成された第3の配線パターンおよび第4の配線パターンと、を更に有し、
前記第1のコイルパターンの一端と前記第1の配線パターンとは、第1の貫通ビアを介して接続され、
前記第1のコイルパターンの他端と前記第2の配線パターンとは、第2の貫通ビアを介して接続され、
前記第2のコイルパターンの一端と前記第3の配線パターンとは、第3の貫通ビアを介して接続され、
前記第2のコイルパターンの他端と前記第4の配線パターンとは、第4の貫通ビアを介して接続される
ことを特徴とするトランス。 The transformer according to claim 1 or 2,
A first wiring pattern and a second wiring pattern formed on the uppermost conductive layer in the stacking direction among the plurality of conductive layers;
A third wiring pattern and a fourth wiring pattern formed in the lowest conductive layer in the stacking direction of the plurality of conductive layers;
One end of the first coil pattern and the first wiring pattern are connected via a first through via,
The other end of the first coil pattern and the second wiring pattern are connected via a second through via,
One end of the second coil pattern and the third wiring pattern are connected via a third through via,
The other end of the second coil pattern and the fourth wiring pattern are connected via a fourth through via.
前記多層基板における前記第1の導電層と前記第2の導電層との間の第3の導電層に形成された第3のコイルパターンと、
前記多層基板における前記第3の導電層と前記第2の導電層との間の第4の導電層に形成された第4のコイルパターンと、
平面視において前記第3の導電層における前記第3のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第3のコイルパターンの一端に接続された第3のコンデンサパターンと、
平面視において前記第4の導電層における前記第4のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第4のコイルパターンの一端に接続された第4のコンデンサパターンとを更に有し、
前記第1のコイルパターンと、前記第2のコイルパターンと、前記第3のコイルパターンと、前記第4のコイルパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、
前記第1のコンデンサパターンと、前記第2のコンデンサパターンと、前記第3のコンデンサパターンと、前記第4のコンデンサパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、
前記第1のコイルパターンと前記第3のコイルパターンとは、第1の貫通ビアを介して直列に接続され、
前記第2のコイルパターンと前記第4のコイルパターンとは、第2の貫通ビアを介して直列に接続される
ことを特徴とするトランス。 The transformer according to claim 2,
A third coil pattern formed in a third conductive layer between the first conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate;
A fourth coil pattern formed in a fourth conductive layer between the third conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate;
A third capacitor pattern formed in a region surrounded by the third coil pattern in the third conductive layer in plan view and connected to one end of the third coil pattern;
A fourth capacitor pattern formed in a region surrounded by the fourth coil pattern in the fourth conductive layer in plan view, and connected to one end of the fourth coil pattern;
The first coil pattern, the second coil pattern, the third coil pattern, and the fourth coil pattern are arranged with an overlap in plan view,
The first capacitor pattern, the second capacitor pattern, the third capacitor pattern, and the fourth capacitor pattern are arranged so as to overlap in plan view,
The first coil pattern and the third coil pattern are connected in series via a first through via,
The second coil pattern and the fourth coil pattern are connected in series through a second through via.
前記多層基板における前記第1の導電層と前記第2の導電層との間の第3の導電層に形成された第3のコイルパターンと、
前記多層基板における前記第3の導電層と前記第2の導電層との間の第4の導電層に形成された第4のコイルパターンと、
平面視において前記第3の導電層における前記第3のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第3のコイルパターンの一端に接続された第3のコンデンサパターンと、
平面視において前記第4の導電層における前記第4のコイルパターンで囲まれる領域に形成され、前記第4のコイルパターンの一端に接続された第4のコンデンサパターンと、を更に有し、
前記第1のコイルパターンと、前記第2のコイルパターンと、前記第3のコイルパターンと、前記第4のコイルパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、
前記第1のコンデンサパターンと、前記第2のコンデンサパターンと、前記第3のコンデンサパターンと、前記第4のコンデンサパターンとは、平面視において重なりを有して配置され、
前記第1のコイルパターンと前記第4のコイルパターンとは、第1の貫通ビアを介して直列に接続され、
前記第2のコイルパターンと前記第3のコイルパターンとは、第2の貫通ビアを介して直列に接続される
ことを特徴とするトランス。 The transformer according to claim 2,
A third coil pattern formed in a third conductive layer between the first conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate;
A fourth coil pattern formed in a fourth conductive layer between the third conductive layer and the second conductive layer in the multilayer substrate;
A third capacitor pattern formed in a region surrounded by the third coil pattern in the third conductive layer in plan view and connected to one end of the third coil pattern;
A fourth capacitor pattern formed in a region surrounded by the fourth coil pattern in the fourth conductive layer in plan view and connected to one end of the fourth coil pattern;
The first coil pattern, the second coil pattern, the third coil pattern, and the fourth coil pattern are arranged with an overlap in plan view,
The first capacitor pattern, the second capacitor pattern, the third capacitor pattern, and the fourth capacitor pattern are arranged so as to overlap in plan view,
The first coil pattern and the fourth coil pattern are connected in series via a first through via,
The transformer, wherein the second coil pattern and the third coil pattern are connected in series via a second through via.
ことを特徴とする多層基板。 At least two conductive layers covered with an interlayer insulating film excluding the uppermost conductive layer and the lowermost conductive layer in the stacking direction have a plurality of coil patterns arranged so as to overlap each other in plan view. A multilayer board characterized by
前記コイルパターンが形成される導電層の、平面視でコイルパターンに囲まれる領域に形成されたコンデンサパターンを更に有する
ことを特徴とする多層基板。 The multilayer substrate according to claim 5, wherein
A multilayer substrate, further comprising a capacitor pattern formed in a region surrounded by the coil pattern in plan view of the conductive layer on which the coil pattern is formed.
前記最上位の導電層または前記最下位の導電層に形成された複数の配線パターンと、
前記配線パターンと対応する前記コイルパターンの端部とを接続する貫通ビアと、を更に有する
ことを特徴とする多層基板。 The multilayer substrate according to claim 5 or 6,
A plurality of wiring patterns formed in the uppermost conductive layer or the lowermost conductive layer;
The multilayer substrate further comprising a through via that connects the wiring pattern and the corresponding end of the coil pattern.
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