JP3063417B2 - Electromagnetic coupling device between communication line and data terminal - Google Patents

Electromagnetic coupling device between communication line and data terminal

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JP3063417B2
JP3063417B2 JP4240024A JP24002492A JP3063417B2 JP 3063417 B2 JP3063417 B2 JP 3063417B2 JP 4240024 A JP4240024 A JP 4240024A JP 24002492 A JP24002492 A JP 24002492A JP 3063417 B2 JP3063417 B2 JP 3063417B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、通信回線とデータ端末
機との電磁結合装置、特にコンピュータその他のデータ
端末機と電話回線などの通信網との間で信号伝達作用を
果たす電磁結合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic coupling device for connecting a communication line to a data terminal, and more particularly to an electromagnetic coupling device for transmitting a signal between a computer or other data terminal and a communication network such as a telephone line. .

【0002】[0002]

【従来の技術】中央にある情報処理装置(コンピュー
タ)と端末機あるいは端末機相互を低周波数帯の通信回
線であるアナログ信号電話回線網によって結び、デジタ
ルデータの伝送と処理を体系的に行うデータ通信システ
ムが開発されている。
2. Description of the Related Art A central information processing device (computer) is connected to a terminal or a terminal by an analog signal telephone network, which is a communication line of a low frequency band, and systematically transmits and processes digital data. Communication systems have been developed.

【0003】このシステムによるデータ伝送に際し、モ
デム(変復調装置)は送受信信号の入出力制御に関して
非常に重要な役割を果たす。モデムは、データ端末機か
らのデジタル信号をアナログ信号に変換し、電話回線に
送出するとともに、電話回線より伝送されて来たアナロ
グ信号を端末機又はセンターコンピュータの手前で再度
デジタル信号に戻すための処理を行う。
In data transmission by this system, a modem (modulator / demodulator) plays a very important role in controlling input / output of transmission / reception signals. The modem converts the digital signal from the data terminal into an analog signal and sends it out to the telephone line, and also converts the analog signal transmitted from the telephone line back into a digital signal before the terminal or the center computer. Perform processing.

【0004】ここで、1対1の専用回線では前記モデム
だけで送受信可能なのであるが、交換回線を使用する場
合にはさらにダイヤル信号送出などの交換機制御機構を
モデムと合わせて組み込む必要がある。これをNCU
(ネットワークコントロールユニット)といい、自動発
着信機能を持つ。
Here, transmission and reception can be performed only by the modem on a one-to-one dedicated line, but when a switched line is used, it is necessary to further incorporate a switching control mechanism such as dial signal transmission together with the modem. This is NCU
(Network control unit), which has an automatic call origination / reception function.

【0005】図6に一般的なNCUの回路構成を示す。
データ端末機(図示せず)から端子5を経て送られて来
た送信信号は抵抗R1を介して増幅器1の入力端子に供
給され、その出力が抵抗R2を通って電磁結合装置であ
るトランス2の一次側コイル2aに向かう。
FIG. 6 shows a circuit configuration of a general NCU.
A transmission signal transmitted from a data terminal (not shown) via a terminal 5 is supplied to an input terminal of an amplifier 1 via a resistor R1, and an output thereof is passed through a resistor R2 to a transformer 2 which is an electromagnetic coupling device. Toward the primary coil 2a.

【0006】通常、こうしたデータ通信システムにおけ
るアナログ送受信信号の周波数は300 〜3400Hzと低く、
また、その信号電力も0dBm 〜−40dBm と広い。トラン
ス2はデータ通信システムにおいてNCUとデータ端末
機との直流的な絶縁を行いながらこのような特性を持つ
アナログ信号を伝達する作用を担っている。
Normally, the frequency of an analog transmission / reception signal in such a data communication system is as low as 300 to 3400 Hz,
Also, the signal power is as wide as 0 dBm to -40 dBm. The transformer 2 has a function of transmitting an analog signal having such characteristics while performing DC isolation between the NCU and the data terminal in the data communication system.

【0007】トランス2の二次側コイル2bに誘起され
た送信信号はリレー3を介して端子4aおよび4bから
通信回線を経て、相手側システムに伝送されて行く。
The transmission signal induced in the secondary coil 2b of the transformer 2 is transmitted from the terminals 4a and 4b via the relay 3 to the communication system via the communication line.

【0008】また、通信回線から端子4aおよび4bを
経て伝送されて来たアナログ受信信号は同様にリレー3
を通ってトランス2の二次側コイル2bに入る。一次側
コイル2aに誘起された受信信号は抵抗R3を介して増
幅機10の入力端子に供給され、その出力信号は抵抗R4
を経て端子7よりデータ端末機側に供給される。
The analog received signal transmitted from the communication line via terminals 4a and 4b
And enters the secondary coil 2b of the transformer 2. The received signal induced in the primary side coil 2a is supplied to the input terminal of the amplifier 10 via the resistor R3, and the output signal is supplied to the resistor R4.
Is supplied from the terminal 7 to the data terminal side.

【0009】交換機からの呼信号は、抵抗R5、コンデ
ンサC1、ツェナーダイオードD1を介してフォトカプ
ラ9に印加され、端子8a,8b間を導通状態にする。
データ端末機は端子8a,8b間が導通状態になること
で呼を検出する。
The call signal from the exchange is applied to the photocoupler 9 via the resistor R5, the capacitor C1, and the Zener diode D1, and the terminals 8a and 8b are made conductive.
The data terminal detects a call when the terminals 8a and 8b are brought into conduction.

【0010】抵抗RとコンデンサCからなるスナバ回
路、ツェナーダイオードD、コンデンサC0 は通信回線
からのサージ電圧、雑音を除去する働きをする。
[0010] snubber circuit comprising a resistor R and a capacitor C, a Zener diode D, a capacitor C 0 serves to remove a surge voltage, noise from the communication line.

【0011】リレー3がデータ端末機側に接続されてい
る上記の場合に対し、電話機側に接続されているときに
は通信回線は端子6a,6bを経由して電話機に接続さ
れ、電話機の使用を可能にする。
When the relay 3 is connected to the data terminal, the communication line is connected to the telephone via the terminals 6a and 6b when the relay 3 is connected to the telephone so that the telephone can be used. To

【0012】このように構成されるNCUによってデー
タ端末機と通信回線との間における円滑な信号授受が可
能になるが、通常この種のNCUはトランスの構造の制
約上、その小型化が困難な状況にある。
The NCU configured as described above enables smooth signal transmission and reception between the data terminal and the communication line. However, it is usually difficult to reduce the size of this type of NCU due to the structure of the transformer. In the situation.

【0013】すなわち、従来におけるトランスは単一の
鉄心に2種の銅線を巻回して形成するのが一般的であ
る。そして、一方のコイル(一次コイル)に交流を供給
することによって鉄心中に交流磁束が生じ、該磁束と鎖
交する他方のコイル(二次コイル)に巻数の2乗に比例
した誘導起電力が励起され、該二次コイルに接続した負
荷に電力が付加されるという構成をとる。
That is, a conventional transformer is generally formed by winding two types of copper wires around a single iron core. By supplying alternating current to one coil (primary coil), an alternating magnetic flux is generated in the iron core, and an induced electromotive force proportional to the square of the number of turns is generated in the other coil (secondary coil) interlinking with the magnetic flux. The configuration is such that power is excited and power is added to the load connected to the secondary coil.

【0014】この、鉄心上に2種の銅線を巻回するとい
う構造がNCU中の三次元スペース占有率の増大を招
き、NCUのみならずモデムを小型にできない一因とな
っていた。
This structure in which two types of copper wires are wound on an iron core causes an increase in the three-dimensional space occupation ratio in the NCU, which is one of the reasons why not only the NCU but also the modem cannot be downsized.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このようなトランス2
の小型化が困難であるという問題を解消するために、ト
ランス2を積層構造によって構成したものが提案されて
いる(特開平2−105766)。この提案の装置は、
セラミック基板上に一次側コイル2aと二次側コイル2
bとの一対のコイルパターンを印刷等によって形成し、
このコイルパターンが形成されたセラミック基板を複数
枚コイルパターンが同軸上に位置するように積層して一
体化し、各層のコイルパターンをスルーホール等を利用
して接続したものである。この提案装置によれば、銅線
を実際に巻回する必要はないので、従来のものに比べ、
装置の小型化を達成することができることとなる。
SUMMARY OF THE INVENTION
In order to solve the problem that it is difficult to reduce the size of the transformer, a transformer in which a transformer 2 has a laminated structure has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2-105766). The proposed device is
Primary coil 2a and secondary coil 2 on a ceramic substrate
b, forming a pair of coil patterns by printing or the like,
A plurality of ceramic substrates on which the coil patterns are formed are laminated and integrated so that the coil patterns are located coaxially, and the coil patterns of the respective layers are connected using through holes or the like. According to this proposed device, there is no need to actually wind the copper wire,
Thus, the size of the device can be reduced.

【0016】しかしながら、セラミック基板上にコイル
パターンを印刷形成する場合には、焼成前のセラミック
基板上にコイルパターンを印刷した後、積層一体化して
焼成する。この焼成過程で、セラミック基板が収縮する
ため、この収縮のばらつきにより、コイルのインダクタ
ンスの値がばらつき、安定した特性を得にくいという問
題が生じる。また、セラミック基板の焼結時に、熱歪み
により基板に反り変形が発生し易く、この反り変形によ
り、セラミック基板の積層体を回路基板に面実装すると
きに、座りの安定性が悪くなり、面実装の自動化を図る
上で問題となる。
However, when a coil pattern is formed on a ceramic substrate by printing, the coil pattern is printed on the ceramic substrate before firing, and then laminated and fired. During the firing process, the ceramic substrate shrinks, and the variation in the shrinkage causes variations in the inductance value of the coil, causing a problem that it is difficult to obtain stable characteristics. In addition, when the ceramic substrate is sintered, the substrate is likely to be warped due to thermal strain, and the warpage causes poor sitting stability when the ceramic substrate laminate is surface-mounted on a circuit board. This is a problem in automating the implementation.

【0017】また、前記コイルパターンを焼成前のセラ
ミック基板上に印刷形成する方法は、樹脂基板のように
エッチング法が使用できないため、シルクスクリーンを
用いたスクリーン印刷法が主となるが、現状では、印刷
時におけるスクリーンの目詰まりが発生し易いことや、
導体パターンがかすれて断線し易いことなどの問題があ
るため、印刷導体幅を細くすることが難しく、コイルパ
ターンの印刷導体幅は、例えば300 μm以下にはできな
い。また、印刷導体間の間隔もシルクスクリーンの精度
が高くとれないことや、その印刷材料が焼成前のセラミ
ック基板上でにじみ周りに広がり易いため、パターン同
士の接触を避けるために、例えば300 μmと広くしなけ
ればならないため、コイルパターンの形成面積が大きく
なり、トランスの小型化を図る上で未だ不十分であり、
さらに改良の余地があった。
The method of printing and forming the coil pattern on a ceramic substrate before firing cannot be performed by etching, unlike a resin substrate. Therefore, a screen printing method using a silk screen is mainly used. , Screen clogging is likely to occur during printing,
Since there is a problem that the conductor pattern is blurred and the wire is easily broken, it is difficult to reduce the width of the printed conductor, and the printed conductor width of the coil pattern cannot be reduced to, for example, 300 μm or less. In addition, the spacing between the printed conductors is not high enough for silk screen, and the printed material is easy to spread around the ceramic substrate before firing, so to avoid contact between patterns, for example, 300 μm Since it must be wide, the area for forming the coil pattern becomes large, and it is still insufficient to reduce the size of the transformer.
There was room for further improvement.

【0018】さらに、トランスの実装構造として、トラ
ンスをNCUあるいはモデムの回路基板中に形成し、回
路基板そのものにトランスの機能を持たせて、部品とし
てのトランスを実装する手間を省くという新たな手法も
提案されているが、セラミック基板をNCUあるいはモ
デムの回路基板として用いた場合は、セラミック基板の
焼結時の反り変形等により、広面積のセラミック積層基
板を形成することが難しいため、NCUあるいはモデム
の回路基板として利用することは困難であり、この新た
なトランスの実装展開を図る上で支障となる。
Further, as a transformer mounting structure, a new method is provided in which the transformer is formed in a circuit board of an NCU or a modem, and the circuit board itself has the function of a transformer, thereby saving the trouble of mounting the transformer as a component. However, when a ceramic substrate is used as a circuit substrate of an NCU or a modem, it is difficult to form a large-area ceramic laminated substrate due to warpage deformation during sintering of the ceramic substrate. It is difficult to use the transformer as a circuit board for a modem, which hinders the implementation and deployment of this new transformer.

【0019】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、コイルパターンを形成する
絶縁基板としてセラミック基板を用いたことによる前記
各種の問題点を解消して、より一層特性の安定化を図
り、併せて装置の小型化を達成することができる通信回
線とデータ端末機との電磁結合装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to solve the various problems caused by using a ceramic substrate as an insulating substrate for forming a coil pattern. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic coupling device between a communication line and a data terminal, which can stabilize characteristics and at the same time reduce the size of the device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の電磁結合装置は、一方のコイルが通信回線側に、
他方のコイルがデータ端末機側に接続され、しかも互い
に電気磁気的に結合する2つのコイルからなるコイル対
と、送信信号又は受信信号で、前記コイル対の一次側コ
イルを発振器のインダクタンスとして利用した自励振型
の搬送波生成器からの搬送波を変調して前記コイル対の
一方に供給する変調器と、前記コイル対の他の一方から
出力される変調された搬送波から送信信号又は受信信号
を復調する復調器とを含み、前記コイル対はコイルパタ
ーンを形成してなる複数枚の樹脂絶縁基板をコイルパタ
ーンが同軸上に位置するように積層して形成され、前記
樹脂絶縁基板は前記変調器と復調器を実装する樹脂回路
配線基板として用いられていることを特徴として構成さ
れている。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, in the electromagnetic coupling device of the present invention, one coil is on the communication line side,
The other coil is connected to the data terminal side, and furthermore, a coil pair consisting of two coils that are electromagnetically coupled to each other, and a primary coil of the coil pair by a transmission signal or a reception signal.
A modulator that modulates a carrier wave from a self-excited carrier wave generator using the coil as an inductance of an oscillator and supplies the modulated carrier wave to one of the coil pairs, and a modulated carrier wave output from the other one of the coil pairs. and a demodulator for demodulating a transmission signal or reception signal, the pair of coils are formed by stacking a plurality of resin insulation substrate obtained by forming a co-yl pattern so that the coil pattern is positioned coaxially, wherein The resin insulating substrate is characterized in that it is used as a resin circuit wiring substrate on which the modulator and the demodulator are mounted.

【0021】[0021]

【作用】上記構成の本発明において、通信回線とデータ
端末機を電気磁気的に結合するコイル対はコイルパター
ンを形成してなる樹脂絶縁基板又はその積層体によって
構成されており、コイルパターンの形成基板を樹脂絶縁
基板としたことで、セラミック基板の場合に生じる反り
変形が少なく、また、樹脂絶縁基板はその上にコイルパ
ターンを印刷するときの主な方法として、エッチングの
手法が使用できるため、セラミック基板の印刷時に生じ
た導体パターンのかすれ、断線等の問題がなく、コイル
パターンの導体幅およびコイルパターンの導体間間隔を
セラミック基板に比較して狭くでき、装置の小型化を達
成できる。
In the present invention having the above-described structure, the coil pair for electromagnetically coupling the communication line and the data terminal is constituted by a resin insulating substrate having a coil pattern formed thereon or a laminate thereof. Since the substrate is a resin-insulated substrate, the warpage deformation that occurs in the case of a ceramic substrate is small, and the resin-insulated substrate can be used as an etching method as a main method when printing a coil pattern thereon. There is no problem such as blurring or disconnection of the conductor pattern generated at the time of printing on the ceramic substrate, the conductor width of the coil pattern and the interval between conductors of the coil pattern can be made smaller than that of the ceramic substrate, and the device can be downsized.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。図1に前記従来装置と等価な本発明装置に
係る一実施例の回路構成を示す。同図において、交換機
に接続される端子t1およびt2を介して相手側から伝
送されて来た信号は抵抗R1とコンデンサC1とによる
スバナ回路とツェナーダイオードZ1を経て雑音とサー
ジ電圧を除去されブリッジ整流回路Brに入る。ブリッ
ジ整流回路Brの一方の出力はコンデンサC2および抵
抗R2を介して増幅器1の一方の入力端子に向かう。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment according to the device of the present invention which is equivalent to the conventional device. In the figure, a signal transmitted from the other side via terminals t1 and t2 connected to the exchange is subjected to a bridge rectification by removing noise and surge voltage through a Suvana circuit composed of a resistor R1 and a capacitor C1 and a Zener diode Z1. The circuit Br is entered. One output of the bridge rectifier circuit Br goes to one input terminal of the amplifier 1 via the capacitor C2 and the resistor R2.

【0023】増幅器1の他方の入力には抵抗R3を通し
後述するコイル対の一次側コイル10aを発振器のイ
ンダクタンスとして利用した自励振型の搬送波生成器と
して機能するLC発振器7から搬送波が供給され受信し
た信号の変調が行われる。
A primary coil 10a of a coil pair, which will be described later , is connected to the other input of the amplifier 1 through a resistor R3.
Self-excited carrier wave generator used as conductance
The carrier wave is supplied from the LC oscillator 7 functioning as a modulator, and the received signal is modulated.

【0024】このように変調増幅された増幅器1の出力
は本実施例において特徴的な構成要素である電磁結合装
置のコイル対(以下コイル対と略す)10の一次側コイル
10aに向けて出力され、該コイル対10内で誘導結合作用
によりその二次側コイル10bに誘起された信号は増幅器
2の両入力に送られる。増幅器2の一方の入力と出力側
との間に接続された抵抗R4とコンデンサC3とからな
る積分回路により受信信号に重畳された搬送波成分が除
去され、抵抗R5、端子t3を介して復調された信号が
モデムに送出されて行く。
The output of the amplifier 1 modulated and amplified as described above is a primary coil of a coil pair (hereinafter abbreviated as a coil pair) 10 of an electromagnetic coupling device which is a characteristic component in the present embodiment.
The signal output to 10a and induced in the secondary coil 10b by the inductive coupling action in the coil pair 10 is sent to both inputs of the amplifier 2. The carrier component superimposed on the received signal was removed by an integrating circuit including a resistor R4 and a capacitor C3 connected between one input and the output side of the amplifier 2, and demodulated via a resistor R5 and a terminal t3. A signal is sent to the modem.

【0025】他方、データ端末機から相手側システムに
向けてデータ伝送を行う場合には、端子t4から抵抗R
6を介して送信信号が増幅器3の一方の入力に供給され
る。増幅器3の他方の入力側には一次コイル11bを発
振器のインダクタンスとして利用した自励振型の搬送波
生成器として機能するLC発振器8から搬送波が供給さ
れ、該増幅器3内で所定の変調増幅作用を受けた送信信
号はコイル対11に送られ、電磁結合作用によりその一
次側コイル11bから二次側コイル11aに誘起された
送信信号は増幅器4に入る。
On the other hand, when data is transmitted from the data terminal to the partner system, the resistance R
A transmission signal is supplied to one input of the amplifier 3 via 6. A primary coil 11b is emitted to the other input side of the amplifier 3.
Self-excited carrier wave used as inductance of shaker
A carrier wave is supplied from an LC oscillator 8 functioning as a generator, and a transmission signal having undergone a predetermined modulation and amplification operation in the amplifier 3 is sent to a coil pair 11, and the primary side coil 11b is subjected to electromagnetic coupling by a secondary side. The transmission signal induced in the coil 11a enters the amplifier 4.

【0026】増幅器4の入力端と出力端に接続された抵
抗R8およびコンデンサC4からなる積分回路によって
搬送波成分が除去され復調増幅された送信信号は抵抗R
9とコンデンサC2を経てブリッジ整流回路Brに向か
い、端子t1およびt2から交換機を経て通信回線に送
り出されて行く。
The carrier signal is removed by an integrating circuit including a resistor R8 and a capacitor C4 connected to the input terminal and the output terminal of the amplifier 4, and the demodulated and amplified transmission signal is converted to a resistor R
9 and the capacitor C2 to the bridge rectifier circuit Br, and are sent out from the terminals t1 and t2 to the communication line via the exchange.

【0027】上記送信信号と同様に、端子t5から入力
されるトーンダイアラ信号も前記同様の変復調作用で信
号伝達され、通信回線に送出される。
Similarly to the transmission signal, the tone dialer signal input from the terminal t5 is also transmitted by the same modulation / demodulation operation as described above, and is transmitted to the communication line.

【0028】また、データ端末機からパルスダイヤル信
号を送信する場合には、この送信信号は端子t6から前
記各送信信号と同等の変復調回路を経て抵抗R10を介
し、トランジスタQ1のベースに入力される。トランジ
スタQ1は、Q1のベースに入力された信号により、オ
ン・オフ動作をし、結果としてトランジスタQ2をオン
・オフさせ、回線電流の断続を行うことで交換機にパル
スダイヤル信号を送る。なお、パルスダイヤル信号をト
ランジスタQ1に送出するための基本的な作用は前記送
信信号の場合と変わるところがないため、詳細説明は省
略する。また、図1中の安定化電源回路は増幅機1,
4,6等に電力を供給する働きをする。
When transmitting a pulse dial signal from the data terminal, this transmission signal is input from the terminal t6 to the base of the transistor Q1 via a resistor R10 through a modulation / demodulation circuit equivalent to each of the above transmission signals. . The transistor Q1 performs an on / off operation in response to a signal input to the base of the transistor Q1. As a result, the transistor Q2 is turned on / off, and the line current is interrupted to send a pulse dial signal to the exchange. The basic operation for transmitting the pulse dial signal to the transistor Q1 is not different from the case of the transmission signal, and a detailed description thereof will be omitted. The stabilized power supply circuit in FIG.
It functions to supply power to 4, 6, etc.

【0029】次に、図2から図4を参照しつつ、本実施
例装置において特徴的な積層基板型のコイル対の構造を
詳細に説明する。このコイル対の基本単位はガラスエポ
キシ基板など樹脂を主体とする樹脂絶縁基板上に導電材
料を用いてコイルパターンを印刷形成したもので、この
コイルパターンが印刷されてなる樹脂絶縁基板の表面
に、例えば、熱可塑性接着層を形成し、これを複数枚積
層して加熱接着することによってコイルの巻数を増大さ
せることができ、所望の性能を備えた電磁結合装置を得
ることが可能である。なお、積層一体化されている各層
のコイルパターンはスルーホール等を利用して接続され
る。
Next, referring to FIGS. 2 to 4, the structure of the laminated board type coil pair characteristic of the apparatus of this embodiment will be described in detail. The basic unit of this coil pair is that a coil pattern is printed and formed using a conductive material on a resin insulating substrate mainly composed of a resin such as a glass epoxy substrate, and the coil pattern is printed on the surface of the resin insulating substrate. For example, it is possible to increase the number of turns of a coil by forming a thermoplastic adhesive layer, laminating a plurality of the layers, and bonding them by heating, so that an electromagnetic coupling device having desired performance can be obtained. Note that the coil patterns of the respective layers that are stacked and integrated are connected by using through holes and the like.

【0030】図2の(A)はこうして積層された複数の
樹脂絶縁基板上におけるコイルパターン相互の関係を示
すが、図では理解容易化のため基板は省いた形で描いて
いる。
FIG. 2A shows the relationship between the coil patterns on the plurality of resin insulating substrates thus stacked, but the substrate is not shown in the figure for the sake of easy understanding.

【0031】一次側コイル40aおよび42aと二次側コイ
ル44bおよび46bはそれぞれ互い違いの4段構成をと
り、第1二次側コイル44bの終端部44fと第2二次側コ
イル46bの終端部46f、第1一次側コイル40aの終端部
40fと第2一次側コイル42aのの終端部42fとがそれぞ
れ樹脂絶縁基板に形成されたスルーホールのThbおよ
びThaを通してそれぞれ接続されている。
The primary-side coils 40a and 42a and the secondary-side coils 44b and 46b each have a staggered four-stage configuration, and have a terminal end 44f of the first secondary-side coil 44b and a terminal end 46f of the second secondary-side coil 46b. , End of first primary coil 40a
The terminal 40f and the terminating end 42f of the second primary coil 42a are respectively connected through Thb and Tha of through holes formed in the resin insulating substrate.

【0032】同図の(B)は積層状態にある上記4段の
コイルで構成されるコイル対の断面図を示し、各2個の
一次側コイル40aおよび42aそして二次側コイル44bお
よび46bがそれぞれスルーホールThaおよびThbに
より接続されると共に、4個のコイルは相互に密接した
状態で位置している。なお、各終端部相互の接続は、ス
ルーホール内に導電性材からなるピンを埋設する等、任
意の方法にて導通させればよい。
FIG. 3B is a cross-sectional view of a coil pair composed of the above-described four-stage coils in a stacked state, in which two primary coils 40a and 42a and two secondary coils 44b and 46b are provided. The four coils are connected by through holes Tha and Thb, respectively, and the four coils are located in close contact with each other. The terminations may be connected to each other by an arbitrary method such as burying a pin made of a conductive material in the through hole.

【0033】こうして形成されたコイル対は従来用いら
れているトランスのように鉄心上に銅線を巻回したもの
ではなく、平面的な薄い樹脂絶縁基板上に二次元的にコ
イルパターンを印刷したものを積層するため、その全体
的な体積が大幅に減少し、コイル対をコンパクトな形で
提供できる。しかも、本実施例では、樹脂絶縁基板上に
コイルパターンをエッチングなどの方法で印刷形成する
ようにしたものであるから、従来のセラミック基板上に
コイルパターンをシルクスクリーン印刷で形成する場合
に比べ、コイルパターンの導体幅を、例えば100 μmと
狭くすることができるとともに、導体パターンの間隔も
例えば100 μmと狭くできるので、コイルのターン数が
同じであればより小型にすることができ、基板の表面積
を同じにすれば、よりコイルのターン数を大きくするこ
とができる。
The coil pair thus formed is not formed by winding a copper wire on an iron core like a conventional transformer, but by printing a two-dimensional coil pattern on a flat thin resin insulating substrate. Because of the stacking, the overall volume is significantly reduced and the coil pair can be provided in a compact form. Moreover, in the present embodiment, since the coil pattern is formed by printing on the resin insulating substrate by a method such as etching, compared to the case where the coil pattern is formed on the conventional ceramic substrate by silk screen printing, The conductor width of the coil pattern can be reduced to, for example, 100 μm, and the interval between the conductor patterns can also be reduced to, for example, 100 μm. With the same surface area, the number of turns of the coil can be further increased.

【0034】また、コイルパターンが印刷形成されてい
る樹脂絶縁基板を積層一体化する際、接着加熱の温度は
セラミック基板の焼成温度よりも十分に低いので、その
加熱接着の際に、樹脂絶縁基板が熱歪みによって反り変
形しにくくなる。
Further, when laminating and integrating a resin insulating substrate on which a coil pattern is formed by printing, the bonding heating temperature is sufficiently lower than the firing temperature of the ceramic substrate. There kuna Ru difficulty and warpage due to thermal distortion.

【0035】さらに、前記の如く、樹脂絶縁基板は反り
変形を生じることが少ないので、コイルパターンの形状
の崩れがなく、したがって、コイルのインダクタンスの
ばらつきもなくなり、電磁結合の特性を大幅に改善する
ことができる。
Further, as described above, since the resin insulating substrate is less likely to be warped, the shape of the coil pattern is not distorted, and therefore, the inductance of the coil is not varied, thereby greatly improving the characteristics of electromagnetic coupling. be able to.

【0036】さらに、本実施例では、回路基板複数の
樹脂絶縁基板の積層体によって構成され、各層の樹脂絶
縁基板からなる回路基板上にコイルパターン形成され
ていることにより、積層回路基板内にコイル対が埋設形
成されることとなり、コイル対の新たな実装展開
れている。
Furthermore, in this embodiment, circuitry substrate is constituted by a laminate of a plurality of resin insulation substrate, a coil pattern is formed on a circuit board made of layers of the resin insulating substrate
The Tei Rukoto, coils pairs in laminated circuit board becomes to be embedded form, a new implementation deployment of the coil pairs FIG et al
That has been.

【0037】図3に本発明装置に係るコイル対の他の構
成例を示す。この実施例のものは、積層される各樹脂絶
縁基板上に形成されている各コイルパターン間に磁性材
料を介挿したことを特徴としており、これによってコイ
ルに電流が流れたときに生じる磁束がその磁性材の位置
する中心に向けて求心的に吸引され、磁束鎖交率が著し
く向上する。
FIG. 3 shows another configuration example of the coil pair according to the device of the present invention. This embodiment is characterized in that a magnetic material is interposed between each coil pattern formed on each resin insulating substrate to be laminated, whereby a magnetic flux generated when a current flows through the coil is reduced. The magnetic material is attracted centripetically toward the center where the magnetic material is located, and the magnetic flux linkage rate is significantly improved.

【0038】同図の(A)において、一次側コイル50a
と二次側コイル52bとの間には磁性材料54が挿入されて
おり、これがコイルに励起された磁束をその中心部に集
める作用を果たす。
In FIG. 3A, the primary side coil 50a
A magnetic material 54 is inserted between the coil 52b and the secondary coil 52b, and functions to collect the magnetic flux excited by the coil at the center thereof.

【0039】同図の(B)はこうした2段積層型とした
場合における磁性材料54を装着したコイル対構成の断面
図である。一次側コイル50aと二次側コイル52bとの間
の磁性材料54の他にコイル対の上下面すなわち図示例に
おいては上側樹脂絶縁基板56の上面および下側樹脂絶縁
基板58の下面にもコイル対全体を挟み込む形で磁性材料
60および62が接着固定されている。
FIG. 7B is a cross-sectional view of a coil pair configuration in which the magnetic material 54 is mounted in such a two-layer type. In addition to the magnetic material 54 between the primary coil 50a and the secondary coil 52b, the upper and lower surfaces of the coil pair, that is, the upper surface of the upper resin insulating substrate 56 and the lower surface of the lower resin insulating substrate 58 in the example shown in FIG. Magnetic material sandwiching the whole
60 and 62 are adhesively fixed.

【0040】図4に本発明に係るコイル対の他の実施例
を示す。この実施例のものは、積層される各樹脂絶縁基
板上に印刷形成された螺旋状のコイルパターンの周囲に
他の回路パターンからの電磁誘導を防ぐためのガードパ
ターン64を形成したことを特徴としており、これによっ
て各コイルに誘起される送受信信号のS/N比を画期的
に向上させることができる。なお、ガードパターン64の
一端はアースされており、全コイルパターンに対して同
様の構成をとる。
FIG. 4 shows another embodiment of the coil pair according to the present invention. This embodiment is characterized in that a guard pattern 64 for preventing electromagnetic induction from other circuit patterns is formed around a spiral coil pattern printed on each resin insulating substrate to be laminated. As a result, the S / N ratio of the transmission / reception signal induced in each coil can be remarkably improved. Note that one end of the guard pattern 64 is grounded, and has the same configuration for all coil patterns.

【0041】図5に本発明に係るコイル対の他の実施例
を示す。本実施例において特徴的なことは、積層された
樹脂絶縁基板の両外側あるいは片側に電磁シールドを目
的とした金属板あるいは金属箔を設けたことである。樹
脂絶縁基板71を介して印刷された一次側コイル72と
二次側コイル73の一方側あるいは両側に、樹脂絶縁基
板75に印刷された金属箔74,74を積層し、電磁シ
ールドとしている。図では各1個の一次側コイル72
と二次側コイル73を用いた例を示しているが、コイル
は一次側、二次側複数枚用いた構成としてもよい。
FIG. 5 shows another embodiment of the coil pair according to the present invention. The feature of this embodiment is that metal plates or metal foils for electromagnetic shielding are provided on both outer sides or one side of the laminated resin insulating substrates. Metal foils 74 , 74 printed on a resin insulating substrate 75 are laminated on one or both sides of a primary coil 72 and a secondary coil 73 printed via a resin insulating substrate 71 to form an electromagnetic shield. In FIG. 5 , each primary coil 72
And an example in which the secondary coil 73 is used, a configuration using a plurality of primary and secondary coils may be used.

【0042】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、コイルパターンを形成する樹脂絶縁基板
をガラスエポキシ基板によって構成したが、これ以外の
様々なタイプの樹脂絶縁基板を用いることができ、例え
ば、紙の基材にフェノール樹脂を含浸してなる基板を用
いることができる
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but can take various embodiments. For example, in the above embodiment, the resin insulating substrate for forming the coil pattern is formed of a glass epoxy substrate, but various other types of resin insulating substrates can be used.For example, a phenol resin is used for a paper base material. An impregnated substrate can be used .

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は、通信回線とデータ端末機とを
電気磁気的に結合するコイル対を、コイルパターンが形
成されてなる樹脂絶縁基板の積層体によって構成したも
のであるから、セラミック基板にコイルパターンを印刷
形成する従来の手法であるシルクスクリーン印刷法でな
く、一般に樹脂基板に回路パターンを印刷する方法であ
るエッチング法を用いることができるため、コイルパタ
ーンの導体幅と、コイル導体の間隔をより狭くすること
ができ、装置のより一層の小型化を達成することができ
る。
According to the present invention, the coil pairs for electrically magnetically coupling a communication line and data terminal, since it is that constituted by the laminate of the resin insulating base plate coil pattern is formed, the ceramic Since the etching method, which is a method of printing a circuit pattern on a resin substrate, can be generally used instead of the silk-screen printing method, which is a conventional method of printing and forming a coil pattern on a substrate, the conductor width of the coil pattern and the coil conductor Can be narrowed, and the size of the apparatus can be further reduced.

【0044】また、複数枚の樹脂絶縁基板を積層一体化
する際に、従来のセラミック基板を一体化するときの焼
成温度よりも遙かに低い温度で一体化させることができ
るので、この加熱一体化に際しての熱歪みによる反り変
形を少なくすることができる。このため、積層一体化さ
れたコイル対を回路基板に面実装するときに、その座り
の安定性が良く、面実装の自動化を図る上で好都合とな
る。
Further, when a plurality of resin insulating substrates are laminated and integrated, they can be integrated at a temperature much lower than the firing temperature at which a conventional ceramic substrate is integrated. Warpage due to thermal strain at the time of formation can be reduced. For this reason, when the coil pair integrated by lamination is surface-mounted on the circuit board, the sitting stability is good, which is convenient for automating the surface mounting.

【0045】さらに、前記の如く、熱歪みの反り変形
も、加熱一体焼成時の収縮やそのばらつきも少ないの
で、コイルパターンの形状が崩れることがなく、したが
って、コイルのインダクタンスをはじめとする諸特性の
ばらつきを抑えることができるため、安定した電磁結合
特性を得ることができる。
Further, as described above, since the warp deformation of the thermal strain and the shrinkage and variation during the heating and firing are small, the shape of the coil pattern is not collapsed. Can be suppressed, so that stable electromagnetic coupling characteristics can be obtained.

【0046】さらに、従来のセラミック基板を用いた場
合には、その焼結時の反り変形によって実用に耐えられ
る広面積の回路基板を形成することが難しく、したがっ
て、回路基板中にコイル対を埋設形成することに意義は
ないが、本発明のコイル対は反り変形が発生するという
ことが少ないので、回路基板にコイル対を埋設形成する
ことが容易となり、コイル対実装構造の新たな展開を図
る上でも有利である。また、コイルパターンが形成され
複数枚の樹脂絶縁基板の積層体は変調器と復調器を実
装する樹脂回路配線基板として用いられているものであ
るから従来のようにコイル対を回路基板に面実装する
作業が不要となり、本発明に係る電磁結合装置の生産効
率を格段に高めることが可能である。
Further, when a conventional ceramic substrate is used, it is difficult to form a circuit board having a wide area that can be practically used due to warpage deformation at the time of sintering. Therefore, coil pairs are embedded in the circuit board. Although there is no significance in the formation, the coil pair of the present invention is less likely to be warped and deformed, so that it is easy to embed and form the coil pair on the circuit board, and to develop a new development of the coil pair mounting structure. The above is also advantageous. Further, since the stack of the plurality of resin insulation substrate which coil patterns are formed are those which are used as a resin circuit wiring board for mounting the demodulator and modulator, a coil pair on the circuit board as in the prior art The work of surface mounting becomes unnecessary, and the production efficiency of the electromagnetic coupling device according to the present invention can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明装置の一実施例の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the device of the present invention.

【図2】同実施例装置に係るトランスの構造説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a structure of a transformer according to the example device.

【図3】本発明装置に係るトランスの他の実施例を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the transformer according to the device of the present invention.

【図4】本発明装置のさらに他の実施例を示すトランス
のコイルパターン図である。
FIG. 4 is a coil pattern diagram of a transformer showing still another embodiment of the device of the present invention.

【図5】本発明装置のさらに他の実施例を示すコイル対
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of a coil pair showing still another embodiment of the device of the present invention.

【図6】従来装置の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11 コイル対 10a,11a 一次側コイル 10b,11b 二次側コイル 10, 11 coil pairs 10a, 11a Primary coil 10b, 11b Secondary coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 5/00 G06K 19/07 H01F 17/00 H05K 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 5/00 G06K 19/07 H01F 17/00 H05K 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一方のコイルが通信回線側に、他方のコ
イルがデータ端末機側に接続され、しかも互いに電気磁
気的に結合する2つのコイルからなるコイル対と、送信
信号又は受信信号で、前記コイル対の一次側コイルを発
振器のインダクタンスとして利用した自励振型の搬送波
生成器からの搬送波を変調して前記コイル対の一方に供
給する変調器と、前記コイル対の他の一方から出力され
る変調された搬送波から送信信号又は受信信号を復調す
る復調器とを含み、前記コイル対はコイルパターンを形
成してなる複数枚の樹脂絶縁基板をコイルパターンが同
軸上に位置するように積層して形成され、前記樹脂絶縁
基板は前記変調器と復調器を実装する樹脂回路配線基板
として用いられていることを特徴とする通信回線とデー
タ端末機との電磁結合装置。
A coil pair consisting of two coils, one of which is connected to a communication line and the other is connected to a data terminal, and which is electromagnetically coupled to each other; Emit the primary coil of the coil pair
A modulator that modulates a carrier wave from a self-excited carrier wave generator that is used as an inductance of a vibrator and supplies the modulated carrier wave to one of the coil pairs, and transmits a modulated carrier wave output from the other one of the coil pairs. and a demodulator for demodulating a signal or received signal, the pair of coils are formed by stacking a plurality of resin insulation substrate obtained by forming a co-yl pattern so that the coil patterns are positioned coaxially, the resin An electromagnetic coupling device between a communication line and a data terminal, wherein the insulating substrate is used as a resin circuit wiring substrate on which the modulator and the demodulator are mounted.
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